герб

ГОСТы

флаг

Рекомендации Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г. Москве фасадной системы с вентилируемым воздушным зазором "U-KON"

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
М ОСКОМАРХИТЕКТ УРА

РЕКОМЕНДАЦИИ
по проектированию и применению
для строительства и реконструкции
зданий в
г . Москве

Ф АСАДНОЙ СИСТЕМЫ
С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
« U - KON »

2003

Предисловие

1. Разработаны: Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий (Ц НИИ ЭП жилища).

Авторский коллек т ив:

д.т.н . Николаев С. В .                           - руко водитель работы

д .т.н . Граник Ю. Г .                              - научно-техническое руководство

ин ж. Ставровский Г. А .                      - общая редакция и конст рукц ия системы

д .т.н. З ырянов В. С .                             - прочностные расчеты

к .т.н . Беляев В. С .                                - теплотехнические расчеты

и нж . Кашулин а Ю. Л.                         - конструкции системы

и н ж. Грибанова И. В .                          - комп ьютерная графика

Консультанты:

Директор ООО « Ал кон- Тре йд» -       организационно-технические

Соловьев А . Н .                                     решения и конструкция системы

Менеджер коммерческого отдела Миро н ов А. К .

Инж е нер-конструктор Агап ова Т.В .

2. Подготовлены к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и н ормативов Москомархитекту ры

3. Утверждены указа н ием М оскомархит ект уры от 18.03.03 № 11

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение . 1

2. Назначение и область применения . 2

3. Конструктивное решение систем .. 3

4. Исходные данные для проектирования системы .. 17

5. Определение основных параметров системы .. 17

6. Прочностные расчеты .. 18

7. Теплотехнические расчеты .. 23

8. Состав проектно-сметной документации . 36

9. Технико-экономические показатели . 36

10. Основные положения по производству работ и системе контроля качества . 37

11. Правила эксплуатации системы .. 38

12. Перечень нормативных документов и литературы .. 39

Приложение . 39

1. Введение

1.1. Рекомендации являются методическим и справочным пособием для разработки проектов наружной отд е лки и утепления здан ий и сооружений с применением навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором « U - KON » .

1.2. Навесные фасад н ые системы с вентилируемым воздушным зазором являются одним из наиболее эффективных способов отделки и утепления наружных стен зданий различного назначения. В том числе системы « U - KON », где для наружной отделки зданий применяются высокого качества отделочные материал ы - кассетные п анели из композитного листового материала типа « Alucobond » , керамические и керамог рани тны е плиты, которые позволяют создавать выразительные архитектурные решения фасадов зданий. Фасадные системы « U - KON » достаточно широко ап робированы на построенных и реконструированных зданиях, в том числе в г. Москве. На рис. 1.1- 1.3 приведены фотографии зданий с отделкой и утеплением фасадными системами « U - KON » .

1.3. Разработчиком фасадных систем « U - KON » , изготовителем и поставщиком эле ментов систем является ООО « Алкон -Т рейд» г. Москва.

1.4. На навесные фасадные системы « U - KON » выданы следующие технические свидетельст ва Госстроя России:

- на системы - А Т С-К А-СХ-ВХ - № Т С-07-0597-02 зарегистрировано 14.10.2002 г.;

- на системы - АТС - ПК -ВХ-ВХ - № ТС -07-0617 -02 зарегистрирован о 18.11 .2002 г.;

- на системы - А Т С-ПК -СХ-ВХ( rz ) - № ТС-07-0 61 8-02 зарегистрировано 18.11.2002 г .

1.5. Рекоменда ц ии содержат следующие данные: назначение и область применения систем, конструктивные решения систем, состав исходных данных для проектирования, методики расчетов всех расчетных параметров систем, способы производства работ, правила эксп луатации систем и их технико-экономические показатели.

2. Назначение и область применения

2.1. Системы « U - KON » предназначены для фасадной отделки и теплоизоляции наружных стен в соответствии с II этапом энергосбережений СНиП II-3-79* и МГСН 2.01-99.

2.2. Системы допускается применять для строящихся и реконструируемых зданий в г. Москве с несу щ ими конструкциями наружных стен из кирпича, бетона и других материалов плотностью более 600 кг/м2.

Максимальная этажность зданий в соответствии с требованиями пожарной безопасности приводится в разделах 5 приложений к Техническим свидетельствам Госстроя РФ, привед е нных в п. 1.4.

Рис. 1.1. Жи лой дом, ул . Новочеремушкин ск ая , г. Москва

Рис . 1.2. Здание УМНС России по Московской обл., Поход ны й проезд, г. Москва

Рис. 1.3. Зд ание биз нес-центра, Ушаковская н аб., г. С анкт -Пете рбу рг

3. Конструктивное решение систем

3.1. Системы являются многослойными конструк ц иями, включающими несущий каркас, прикрепленный к основанию (несущие конструкции наружной стен ы), слой утеплителя, также прикре пленный к основанию, и фасадный облицовочный слой в виде кассетных панелей из композитных листов типа « Alucobond » , а также керамических или керамог ранитны х плит, прикрепленных к элементам (в основном к вертикальным профилям) несущ его каркаса. При э том между облицовочным слоем и слоем ут еплителя устраивается вентилируемый воздушный заз ор, с помощью которого влага, накап ливающ аяся в утепли теле, эффективно удаляется. Возможен вариант п рименения этих систем без утеплителя только в качестве фасадной отделки здан ий.

3.2. Системы « U - KON » в соответствии с техническими свидетельства ми отличаются видом облицовочного материала и способами его крепления к несущему каркасу.

3.2.1. В системах АТС- К А- СХ-ВХ в качестве обли цовочного материала применяются кассетные панели из композитн ого листового материала « Alucobond » А2, В1 и В2 (рис. 3.1 и 3.2). В этой системе есть 3 подсистемы (АТС-1 01 , АТС-102и и АТС-103), отличающиеся кон струкцией крепежных эле ментов для крепления кассетных панелей к вертикальным профи лям.

3.2.2. В системах АТС-ПК-ВХ-ВХ в качестве облицовочного материала применяются керамические и керамогранитн ы е плиты, которые клямм ерам и или клипсами крепятся к вертикальным профи лям (рис. 3.3 и 3.4). В системе имеет ся 5 подсистем (204А, 21 4А, 234А, 214 и 234), которые отличаются видом применяемого вертикального профиля и крепежными элементами (кляммерами или клипсами).

3.2.3. В системах АТС-ПК-СХ-ВХ ( rz ) для облицовки фасада тоже применяются керамические и к ерамог ран итные плиты, которые крепятся на вертикальных профилях невидимыми снаружи крепежными устройствами (рис. 3.5 и 3.6). В этой системе, в зав исимости от вида крепежных уст ройств, имеется 5 подсистем (228, 228А, 235, 2 36 и 201) .

3.3. Несущие каркасы всех систем « U - KON » включают кронш тейны, удлинители кронштейнов, вертикальные профили, салазки, к репежн ые детали и друг ие изделия. Перечень применяемых деталей и изделий приводится в разделе 2 приложения к техническому свидетельству Госстроя РФ на каждую систему.

3.3.1. Кронштейны - это элементы, которые с помощью дюбелей и анкерных болтов соединяют несущий каркас с основанием. Для сокращения т еп лопотерь кронштейны примыкают к основанию через парони тову ю прокладку. Кронштейны без удлин ителей позволяют сделать систему со слоем утеплителя до 120 мм, если по теплотехническому расчету требуется утеплитель большей толщи ны, следует применять кронштейны с уд линителями , которые соединяются между собой вытяжными заклепками. Кронштейны с удлините лями и без них соедин яются с вертикальными профилями с помощью салазок, которые одеваются на вертикальный профиль до его соедин ения с кронштейнами. При этом, направляющие на вертикальном профиле входят в пазы салазок.

Это соединение позволяет в ертикальному профилю перемещаться в вертикальном направлении относительн о салазок и быть жестко фиксированным от перемещений в горизонтальном направлении.

Соединение салазок с кронштейнами (или с удлинителями) производят вытяжными заклепками через шайбы с рифлением. Горизонтальные прорези н а кронштейнах (или удлин ителях) позволяют регулировать положение салазок с вертикальным профилем относительно основания.

В системе приме н яются кронштейны 2-х типов: несущие и опорные. Н есущие кронштейны вос принимают вертикальные нагрузки от собственного веса элементов системы и горизонтальные - от ветрового давления (напора, отсоса). Опорные кронштейны воспринимают только горизонтальную нагрузку и позволяют ве ртикальному п рофилю перемещаться в следствии температурных деформаций. Для восприятия несущими кронштейнами вертикальных н агрузок они соединяю тся вытяжными заклепками не только с салазками, но и с вертикальным профилем.

Чертежи кро н штейно в, удлинителей и салазок представлены на рис. 7.

3.3.2. Вертикальные профили, закрепленные на кронштейнах (или удлинителях), являются базой, на которую прикрепляют элементы фасадной облицовки зда н ия - кассет ные панели, керамические или керамогра нитн ые плиты. В зависимости от вида облицовочного материала и способа его крепления применяют вертикальные профили разного п оперечного сечения.

Виды (поперечные сечения) вертикальных п рофилей приведены на рис. 8. Для различных подсистем системы « U - KON » применяют следующие вертикальные профили:

А-0 4 -    для подсистем АТ С-1 01 , АТ С-204А, АТС-228, АТС-228А, АТС- 201 ;

А- 14 -    для п одсистем АТС-214 А, АТС-228, АТ С-228А, АТС-201, АТС-236 и АТС-21 4;

А-26 -    для подсистемы АТС -1 03;

А - 30 -    для подсистем АТ С-1 02И, АТС-228, АТС-228А и А ТС- 201 ;

А-3 4 -    для подсистем АТС-234, АТ С-234А, АТС-228, АТС- 228А, АТС-201 и АТС-236;

А-35 -     для подсистем А Т С-235.

В подсистеме АТС- 10 1 применяют вертикальные профили, длина которых меньше высоты кассетных панелей. Эти профили устанавливают с разрывом, в который входят верхние и нижние грани кассетной пан ели. А для того, чтобы исключить затекание в разрыв воды, его перекрывают дренажной вставкой (АД-0 91 ).

3.3.3. В системах для кре п ления н а вертикальных профилях облицовочного материалов применяют следующие крепе жные элементы:

- в подс и стемах АТС-101 в вертикальный профиль А-04 вставляют и фиксируют салазки с горизонтальными штифтами, на боковых гранях кассетной панели прорезают отверстия в виде крючков, которые поз воляют навесить кассетную панель на штифты (рис. 3.9);

- в подсистеме АТС -1 02И вертикальные профили тоже оснащены салазками со штифтами, а к боковым граням кассетных панелей заклепками прикреплены пластины с прорезью в виде крючка, которыми пластина одевается на штифты (рис. 3.10);

- в подсистеме 10 3 применяют специальн ый вертикальный профиль А-26 с пазами, куда вставляются крепежные эле менты в виде крючков, захват которых направлен вверх, а с внутренней стороны боковых граней кассетн ой панели приклепаны отрезки прямоугольных труб, одна из стенок которых входит в захват крюка (рис. 3.11);

- в подсистемах А Т С-204А, АТС-214А и АТС-234А плиты керам огран ита удерживаются на вертикальных профилях кл ям мерами, выполненными в виде пластины с четырьмя скобками для углов 4-х плит, сходящихся в одной точке, отличие в этих подсистемах заключается в том, что кляммеры крепят на разны х вертикальных профилях (см. п. 3.3.2);

- в подсистемах А Т С-21 4 и АТС -234 единстве нное отличие от подсистем АТС -214А и АТС- 234А заключается в том, что вместо кл ямм еров применяются клипсы (см. рис. 3.4 и 3.12);

- в подсистемах А Т С-228, АТС-228А и АТС- 235 скрытое креп ление плит керамог ранита осуществляется с помощью устройства с распорными винтами (крепежный элемент), которые входят в 4 несквозных отверстия с обратным уклоном в каждой плите или в керамические бабыш ки с отверстиями, приклеенные по 4 штуки к каждой плите (подсистема АТ С-228А), крепежные элементы в системах АТС-228 и АТС-228А фиксируются на горизонтальных профилях, прикрепленных к вертикальны м п рофилям вытяжными заклепками (рис. 3.13), а в подсистеме АТС-235 применяются спец иальные вертикальные профили А-35, на который предусмотрена установка кронштейнов отдельно для каждого крепежного элемента (рис. 3.14);

- в подсистеме АТС-20 1 в качестве облицовочного материала применяют пли ты фасадные керамические типа Kera Twin K 1 с отверст и ями в боковых гранях, для установки плит н а вертикальных профилях вытяжными заклепками крепят пластины с четырьмя (рядовой случай), горизонтально расположенными скобами, которые входят в отверстия четыре х, сходящихся в этом месте, плит (рис. 3.6 и 3.16);

- в подсистеме АТС-236 в качестве облицов о чного материала применяют плиты фасадные керамические типа Kera Twin K 3, на тыльной стороне которых сверху и снизу расположены д ве горизонтальные складки для подвески этих плит на горизонтальных профилях, в этом случае на горизонтальных профилях с определенным интервалом имеются приливы, входящие в складки на тыльной стороне плит, за счет чего производится их надежная фиксац ия на несущем каркасе (рис. 3.6 и 3.15).

3.4. Конструктивные решения системы в ее н ижне й части - у ц околя и сверху на парапете, у оконн ого п роема и н а внешнем углу здания представлены на рис. 3.17 ÷ 3.20 .

3.5. Основные элементы несущего каркаса - крон ш тейны, удлинители, салазки, вертикальные профили и другие алюминиевые детали прессуются из алюминиевых составов AlMgSiO , 5 по ГОСТ 22233-01, оконные откосы, отливы, противопожарные отсечки изготовлены из стали листовой оцинкованной ОЭПС Х П, ПК по ГОСТ 14918-80, кляммеры и крепежные скобы для крепления керамических и керамог ран ит ны х плит - из нержавеющей стали. Кассетные панели изготавливают из листового материала Alucobond A 2, Alucobond B 1 и Alucobond B 2.

Изделия и матер иалы, разрешенные для применения в системах « U - KON » и требования, которым они должны отвечать, приводятся в разделах 2 и 5 приложений к Техническим свидетельствам Госстроя РФ на эти системы.

3.6. Контакт стальных деталей (и з нержавеющей стали и оцин кованных) с алюминиевыми следует исключить за счет прокладки между ними полимерных шайб или посадки стальных деталей на свежую краску.

1. Основа н ие .

2. Несущий к ронштейн с салазк ами.

3. Опорн ый кронштейн с салазками.

4. А н керный б олт.

5. Вертикальный профиль.

6. Дре н ажный элемент.

7. Горизонтальный шт и фт.

8. Кассетная п анель.

9. Шайба с рифлением и заклепка.

10 . Заклепка.

11. Утеплитель.

12 . Тарельчатый дюбель.

Рис. 3.1. Системы « U - KON » , конструктивный вариант с облицовкой кассетными панелями « АТС-К А-С Х-ВХ», АТС-1 01 .

1. Вертикальный профиль.

2. Кассетная панель.

3. Салазки с горизонтальным штифтом.

4. Проушина на кассетной панели.

5. Проушина на вертикальном профиле.

6. Деталь навески кассетной панели на проушину 5.

Рис. 3.2. Система « U - KON » , конструк т ивный вариант с обли цовкой кассетными панелями «А ТС-КА-С Х-ВХ» .

Узлы навески кассетных панелей

а) в по дв ари ант е АТС-10 2и

б) в подварианте АТС-103

1. Основание.

2. Кронштейн опорный.

3. Кронштейн несущий.

4. Удлинитель опорного кронштейна с салазкой.

5. Удлинитель несущего кронштейна с салазкой.

6. Анкерный болт.

7. Вертикальный профиль.

8. Шайба с рифлением и заклепка.

9. Заклепка.

10. Утеплитель.

11. Тарельчатый дюбель.

12. Кляммер.

13. Плиты из керамогранита.

Р и с. 3.3. Системы « U - KON » , конструкти вный вариант с обл ицовкой плитами керамогранита н а кляммерах.

1. Вертикальный профиль.

2. Плита керамогранита.

3. Клипса.

4. Заклепка.

Рис. 3.4. Система « U - KON » , конструктивный вариант с облицовкой плитами керамогранита .

Узлы открытого крепления плит керамогранита

АТС-234 - подвариант с клипсами.

1. Вертикальный профиль.

2. Плита керамогранита.

3. Крепежная скоба.

4. Горизонтальный профиль.

Рис. 3.6. Система « U - KON » , конструктивный вариант с облицовкой плитами керамогранита.

Узлы скрытого крепления плит керамогранита

а) АТС -20 1 - скобами в боковые отверстия

б ) АТС-23 6 - выступами в горизонтальном профиле в складку на тыльной стороне плиты

1. Основание.

2. Несущий кронштейн с салазками.

3. Опорный кронштейн с салазками.

4. Анкерный болт.

5. Вертикальный профиль.

6. Горизонтальный профиль.

7. Крепежный элемент.

8. Крепежный элемент с фиксирующим болтом.

9. Утеплитель.

10. Тарельчатый дюбель.

11. Плиты керамогранита.

Рис. 3.5. Системы « U - KON » , констру к тивный вариант с облицовкой плитами керамогранита со скрытым креплением « АТС-ПК-С Х-ВХ( rz )», АТС -228.

Рис. 3.7. Система « U - KON » , кронштейны, удлинители, салазки.

Рис. 3.8. Система « U - KON » , в ертик аль ные профил и, дренажная в ставка.

1. Основание.

2. Несущий кронштейн с салазками.

3. Опорный кронштейн с салазками.

4. Вертикальный профиль.

5. Салазки с горизонтальным штифтом.

6. Дренажный элемент.

7. Паронитовая прокладка.

8. Утеплитель минераловатный.

9. Кассетная панель.

Рис. 3.9. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовкой кассетными панелями АТС-101.

а - горизонтальный разрез

б - вертикальный разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн с салазками.

3. Опорный кронштейн с салазками.

4. Вертикальный профиль.

5. Салазки с горизонтальным штифтом.

6. Крепежный элемент.

7. Паронитовая прокладка.

8. Утеплитель минераловатный.

9. Кассетная панель.

Рис. 3.10. Констру кт ивный вариан т системы « U - KON » с облицовкой кассе т ными панелями «АТ С-К А-СХ-В Х» , АТС-102и.

а - го ри зонт альный разрез

б - вер тик альный разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн с салазками.

3. Опорный кронштейн с салазками.

4. Вертикальный профиль.

5. Крепежный элемент «Икля».

6. Крепежный элемент.

7. Утеплитель минераловатный.

8. Паронитовая прокладка.

9. Кассетная панель.

Рис. 3.11. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовкой кассетными панел ями « АТС-К А-С Х-В Х», АТС-103.

а - го ри зонт альный разрез

б - вертик альный разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн.

3. Опорный кронштейн.

4. Вертикальный профиль.

5. Кляммер.

6. Паронитовая прокладка.

7. Утеплитель минераловатный.

8. Плита керамогранита.

Рис. 3.12. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовкой плитами кера м ог ранит а на клямм ерах , АТС- 21 4.

а - гор и зонт альный разрез

б - ве ртик альны й разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн.

3. Опорный кронштейн.

4. Вертикальный профиль.

5. Горизонтальный профиль.

6. Крепежный элемент с фиксирующим болтом.

7. Крепежный элемент.

8. Паронитовая прокладка.

9. Утеплитель минераловатный.

10. Плита керамогранита.

Рис. 3.13. Конструктивный вариант систе м ы « U - KON » с облицовкой плитами керамогранита со скры т ым креплением, АТС- 228.

а - го ри зонт альный разрез

б - вер тик альный разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн.

3. Опорный кронштейн.

4. Вертикальный профиль.

5. Кронштейн /правый/.

6. Кронштейн /левый/.

7. Крепежный элемент.

8. Распорный винт.

9. Паронитовая прокладка.

10. Утеплитель минераловатный.

11. Плита керамогранита.

Рис. 3.14. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовкой плитами керамогранита со скрытым креплением , АТС-235.

а - го ризонт альный разрез

б - вертик альный разрез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн.

3. Опорный кронштейн.

4. Вертикальный профиль.

5. Горизонтальный профиль.

6. Горизонтальный профиль для стыка.

7. Паронитовая прокладка.

8. Утеплитель минераловатный.

9. Плита керамогранита.

Рис. 3.15. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовк ой плитами керамогранита со скрытым креплением, АТС-236.

а - го ри зонт альный разрез

б - вер тик альный раз рез

1. Основание.

2. Несущий кронштейн.

3. Опорный кронштейн.

4. Вертикальный профиль.

5. Крепежная скоба.

6. Паронитовая прокладка.

7. Утеплитель минераловатный.

8. Плита керамогранита.

Рис. 3. 1 6. Конструктивный вариант системы « U - KON » с облицовкой плитами керамогранита со скрытым креплением , АТС-201.

а - го ри зонт альный разрез

б - вер тик альный разрез

1. Основание.

2. Кронштейн опорный.

3. Вертикальный профиль.

4. Анкерный болт.

5. Утеплитель минераловатный.

6. Плита керамогранита.

7. Кляммер.

8. Перфорированная алюминиевая пластина.

9. Козырек.

10. Дренажная вставка.

Рис. 3.17. Узел примыкания системы « U - KON » к цоколю на примере подсистемы АТС-204А

1. Основание.

2. Кронштейн несущий.

3. Вертикальный профиль.

4. Кляммер.

5. Плита керамогранита.

6. Утеплитель минераловатиый.

7. Отсечка из оцинкованной стали.

8. Дополнительный крепежный элемент.

9. Саморез.

10. Оконное обрамление.

11. Профиль алюминиевый.

12. Оконный блок.

13. Слив.

14. Пеноутеплитель «Макрофлекс».

Рис. 3.18. Примыкание системы « U - KON » к оконному проему на примере подсистемы АТС-204 А

а) в верхней части

б) в нижней части

1. Основание.

2. Кронштейн несущий.

3. Вертикальный элемент.

4. Плита керамогранита.

5. Утеплитель минераловатный.

6. Алюминиевый уголок.

7. Дополнительный алюминиевый профиль.

8. Болт из оцинкованной стали.

9. Анкерный болт.

10. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.19. Узел кре п ления системы « U - KON » на наружном углу здания

1. Основание.

2. Кронштейн несущий.

3. Вертикальный профиль.

4. Утеплитель.

5. Плита керамогранита.

6. Кляммер.

7. Усилитель угловой.

8. Покрытие.

9. Профиль алюминиевый.

10. Кронштейн специальный.

11. Анкерный болт.

Рис. 3.20. Узел примыкания системы « U - KON » к парапету на примере подсистемы АТС-204А

4. Исходные данные для проектирования системы

4.1. Прое ктн о-сметн ая документация н а систему для конкретного объекта раз рабатывается на основе задания на проектирование, п одготовленного в со ответствии с существующим в г. Москве порядком и утвержденного з аказчиком. Задание на проектирование обязатель но должно содержать требование о соответствии системы I I э тапу энергосбережений СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) и МГСН 2.01-99.

4.2. З а дание на п роектирован ие должно в ключать следующие исходные данные:

- архитектурные чер т ежи фасадов здан ия, в ключающие данные о фактуре и цвете обли цовочных материалов, чертежи архитектурных деталей (карнизов, обрамления проемов и т.п.) и другие необходи мые данные, если это не входит в состав работ по данному заданию;

- строительны е чертежи наружных стен от фундаментов до парапетов, включая узлы, поясняющие решение и размеры всех конструкций;

- данные от разработчиков фундаментов о величине допустимой дополнительной нагрузки на стены здания или заключение компетентной организации о несущей способности фундаментов здания;

- план участка, где расположено здание.

Для реконструируемых зданий задание на проектирование дополнительно должно содержать акт обследования наружных стен здания, где указывается состояние поверхности фасадов, результаты испытаний на усилия, с которым п ринятые дюбели можно вырвать из стены и геодезическую съемку п оверхностей фасадов с данными о величине отклонений их отдельных участков от вертикальной плоскости.

4.3. К заданию на проектирование должно быть приложено П риложение к Техническому свидетельству Госстроя России на эту фасадную систему.

5. Определение основных параметров системы

5.1. К основ н ым параметрам системы следует отнести:

- тип и размер облицовочных материалов и с п особ их креп ления к несущему каркасу;

- характеристику п ринятых плит утеп лителя: марку, размеры, плотность, теплопроводность, наличие или отсутствие защитного слоя;

- величину воздушного зазора;

- схему размещения на фасаде здания крон ш тейнов и вертикальных профилей со всеми необходимыми размерами, в том числе, расстоян ие от основания до экрана;

- марку дюбелей для кре п лен ия кронш тейнов несущего каркаса к основанию;

- марку дюбелей для крепления плит утеплителя к основан и ю.

5.2. Ти п и размер облицовочных плит, их цвет, фактуру поверхности и сп особ крепления к несущему каркасу, определяет главный архитектор проекта, если эти данные не приведены в задании на проектирование системы.

5.3. Выбор плит утеплителя выполняется на основании теплотехнических расчетов, методика которых приводи т ся ниже. Там же (в разделе «Теплотехнические расчеты») имеются рекомендации по определению величины воздушного зазора.

В случае применения плит утеплителя с кашированной поверхностью можно обойтись без гидроветрозащитной мембраны.

5.4. Схема размещения на фасаде здания элементов несущего каркаса разрабатывается, исходя из следующих да н ных:

- размеров по ширине облицовочных плит, вертикальный шов между которыми должен располагаться в ц ентре вертикального профиля;

- геометрии фасада здания, размещении на фасаде проемов , балконов, карнизов и других отступающих (выступающих) от п лоскости фасада элемен тов для минимизации применения облицовочных плит с нестан дартными размерами;

- результатов прочностных расчетов системы, благодаря которым, в том числе , уточняется шаг по вертикали установ ки кронш те йн ов;

- расстояния от основания до экрана, принятого на основании теплотехнических расчетов, при этом следует учитывать величину фактич е ских отклонений фасада от проектного положения.

5.5. Марку д ю белей для крепления крон штейнов и утеплителя выбирают с учетом результатов прочностн ых расчетов системы, материала основания, паспортных данных рассматриваемых дюбелей и результатов испытаний принятых дюбелей на выдергивание.

6. Прочностные расчеты

6.1. Методические предп осылки

Прочностные расчеты включают проверку прочности и деформаций металлич е ских профилей, анкерных болтов и стержн ей, несущих нагрузки от их собственной массы, массы облицовочных плит, утеплителя и от давления ветра, стыковых соединен ий профиле й между соб ой, их креп лений к осно вным н есущ им конструкциям здания.

Ф и зико-механические характеристики материалов профилей, их соединени й и креп ежных элементов следует п ринимать по СНиП [ 2, 3].

Нагрузки от собствен н ой массы облицовочн ых плит и ут еплит еля принимаются по техническим условиям или паспортным данным п редприятий-изготовителей. Временные нагрузки от ветра принимаются по СНиП [ 2], в данном случае для I ветрового района г. Москвы. Кроме того, учитываются дополнительные коэффициенты к ветровым нагрузкам в соответствии с письмом Ц НИИ СК а № 1-945 от 14.11.2001 г. (см. Приложение). Нагрузку от собственной массы профилей в случаях, когда она относитель но мала, возможно не учитывать.

Усилия: изгибающие моменты, поперечные и п родольные силы; прогибы определяются с использованием основных положений сопротивле ния материалов и строительной механики. Коэффициенты надежности по нагрузкам γf , а также единый коэффициент надежности по ответственности γ п = 0,95 принимаются по СНиП [ 2] .

При проверке прочности и деформаций элементов и стыковых соединений формулы СНиП [] трансформируются по форме к условиям примеров.

Подробно методика расчета проиллюстрирована в п риводимом ниже примере (п. 6.4). В примере исходные параметры даны для кон кретных материалов и конструкций (п. 6.2). В то же время приведе нная ме тодика, гд е все расчетные формулы даются как в буквенном, так и в числовом вы ражениях со ссылками на нормативные источники, может быть использов ан а и для других вариантов и сочетаний материалов и конструктивных ре шений.

6.2. Характеристики материалов

Расчетные сопротивления несущих п рофилей и заклепок, изготовленных из алюминиевого сплава марки АД31Т 1, согласно [ 3] (М Па): профилей: на растяжение, сжатие и изгиб R = 120; на сдвиг Rs = 75; на смятие Rlp = 9 0; модуль упругости Е = 7 · 104; соединений на заклепках: на срез Rrs = 70; на смятие Rrp = 110 ; Коэффицие нт условий работы γ с = 1.

Расчетные сопротивления стальных болтов по [ 4] (МПа): на растяжение R в t = 1 70; на срез R в s = 150. Коэффициент условий работы γ в = 0,8.

Тип, конструкция и до п ускае мое усилие на 1 болт с дюбеле м подбираются по каталогам фирм с уч етом материала и состояния стены.

Утеплитель - минера л оватны е плиты « Вен ти -Батт с» плотностью γ = 110 кг /м3, толщиной δ = 150 мм. Прочность на сжатие утеплителя « Венти-Батт с» при 10 % деформации 0,02 МПа

6.3. Расчетные схемы

Направл е ния координатных осей приняты:

ось х - горизонтальная в плоскости стены;

ось у - горизонтальная по нормали к стене;

ось z - вертикальная в плоскости стены.

Расчетная схема вертикальных направляющих профилей - двухпролетная неразрезная балка, жестко (в за п ас прочности) закрепленная на верхней опоре и ш арнирн о - подвижно в направле нии оси « z » - на остальных опорах (рис. 6.1 ) .

Пролет ы в направлении оси « z » соответствуют шагам кронштей н ов.

К вертикальным профилям прикладывается вертикальная нагрузка от собственного веса и веса облицовочных плит и горизонтал ь ная ветровая нагрузка.

Расчетная схема несущего (верхнего) кронштейна - консоль с вылетом е у (рис. 6.2), диктуемым толщиной слоя утеплителя. На кронштейны через вертикал ь ные профили передаются вертикальные и ветровые нагрузки.

Соединения кронштейна с вертикальной направляю щ ей и со стеной в запас прочности системы приняты рамного типа, т.е. способные воспринимать изгибающие моме нты.

Расчетная схема крепления несущего кронштейна к стене (рис. 6.3) принята с учетом реальной возможности восприятия как горизонтальных сил, так и изгибающего момента от вертикальной нагрузки.

Рис. 6.1. Расчет ные схемы вертика льного направляющего профиля.

а - на верти кальные нагрузки;

б - на ветровые нагрузки.

Рис. 6.2. Расчетная схема несущего кронштейна.

а - схема опирания и нагрузок;

б - усилия.

Рис. 6.3. Расчетная схема крепления несущего кронштейна.

Расчетная схема распорных стержней для крепл е ния утепли те ля - консоль с вылетом l y = δ ут .

Заклепочные и болтовые соединения между профилями и со стеной, а н керовка в стене, рассчитываются на действие усилий среза от вертикальных нагрузок, растяжения, изгиба и вы ры ва от совместного действия вертикальной и ветровой нагрузок.

6.4. Пример расчета

6.4.1. Исходные данные и нагрузки

В д анном примере при нят вариант с облицовочными плитами из керамогранита плотностью γ = 2500 кг/м3, размеры плит 600 × 600 мм, толщина δ = 10 мм. Крепление плит - алюминиевыми профилями: толщина стенок вертикальных направляющих переменная δ = 1,6 ÷ 2,5 мм; кронштейнов - δ = 2 мм.

Шаги вертикальных направляющих профилей и крон ш тейнов вдоль здания l х = 0,6 м, шаги кронште йн ов по вертикали l z = 1,35 м .

Крепление кронштейна к стене - одн и м стальн ым болтом Ø 1 0 мм с дюбелем.

Утеплитель - ми н ерал оватны е плиты - по п. 6.2, крепится к стене независимо от облицовки, стальными распорными стержнями Ø 5 мм с ш ляп ками Ø 80 мм.

Вертикальные нагрузки (Н / м2): от веса облиц овочных плит: нормативн ая qzn = 2500 · 10 · 10- 3 · 10 1 = 250; расчетная qz = γf · qzn = 1,1 · 250 = 275; от веса утеплителя - расчетная q ут. = γf · γ · δ = 1,3 · 110 · 150 · 10-3 · 101 = 21 5; собственным весом алюминиевых п рофилей п ренебрегается.

Горизонтальные нагрузки от ветрового давления приняты условно для высоты Н = 80 м; нормативное значение ветрового давления для I ветрового района wo = 0,23 к П а; коэффициент «К» для зданий высотой 80 м, тип местности «В», по табл. 6 [ 2] К = 1,45; аэродинамический коэффиц иент принимается максимальным - для угловы х зон здан ия С = 2; коэффициент γ р = 1,3 , учитывающий пульсаци он ную составляющую ветровой нагрузки и коэффициен т γm = 1,2 увеличения средней величи н ы ветрового давления п ри расчете узлов крепления ( γp и γm - по рекомендации Ц НИИСК, как дополнение к СНиП [ 2]) .

Норматив н ая ветровая нагрузка для элементов конструкций qyn = wn = 0,23 · 1, 45 · |-2| · 1, 3 = 0,867 кПа = 867 Н/м2; то же для узлов креп лений q у n = 867 · 1,2 = 1040 Н/м2. Расчетная нагрузка при коэффициенте надежн ости по нагруз ке γ f = 1, 4 [ 2]: для элементов q у = 1, 4 · 867 = 1214 Н/м2, для узлов q у = 1, 4 · 1 04 = 14 56 Н/м2.

Далее расчет профилей и их кре п лений произв одится лишь для участков около углов здания. При этом в средних зонах фасада для некоторых элементов и узлов образуется небольшой запас прочности. Во избежание перерасхода материалов при необходимости в конструкции могут бы ть вн есен ы коррективы с соответствующим п ерерасчетом прочности и жесткости несущих элемен тов и их креплений.

Расчет для средних зон фасада отличается величиной аэродинамического коэффициента С = 0,8 и определением коэффициента γ р по формуле (8) С НиП [ 2].

6.4.2. Расчет ко рти кального направляющего профиля

Геометрические характеристики

Длина Lz = 3 м: параметры поперечного сечения А = 458 мм2; J = 163884 мм 4 ; W = 4849 мм 3 ; t = δ ст = 2,2 мм; So = 4309 м м3.

О п ределение усилий

Нагрузки на 1 м п рофиля (Н/м ):

- вертикальные от плит: нормативная р z n = qzn · l x = 250 · 0,6 = 150; р а счетная pz = qz · l х = 275 · 0,6 = 165; эксцентрицитет е y c = 170 мм; - гори з онтальные от ветра: для элементов н ормативная py 1 n = qyn · l x = 867 · 0,6 = 520; расчетная р у1 = q у · l х = 1214 · 0 ,6 = 728; для узлов крепления py 2 n = γm · py 1 n = 5 20 · 1,2 = 624; ру2 = py 1 · γm = 728 · 1,2 = 8 74.

Изгибающие моменты в плоскости, перпендикулярной стене (Нм):

- от вертикальной нагрузки: нормативной М z n = Ктабл. · pzn · Lz · eyc = 0,5 · 15 0 · 3 · 0, 17 = 38; расчетной М z = Ктабл. · р z · Lz · е y c = 0,5 · 1 65 · 3 · 0 ,17 = 42;

- о т ветровой нагрузки: нормативной Му n = Ктабл. · py 1 n · l z 2 = 0,125 · 520 · 1, 352 = 118 ; расчетной Му = Кта6л . · ру1 · l z 2 = 0,125 · 728 · 1,35 2 = 166.

Продольное усилие для элементов Nz 1 = р z · Lz = 165 · 3 = 495 Н ; для узлов креп лений Nz 2 = Nz 1 · γ m = 495 · 1,2 = 594 Н.

Поперечная сила для элементов: Qy 1 = р у1 · lz / 2 + М у / l z = 728 · 1 , 35 / 2 + 166 / 1,35 = 614 Н; горизонтальное усилие д ля узлов креплений на верхней опоре Qy 2 = [р y 1 ( l z / 2 + a z ) + (1,5М z - М у ) / l z ] γm = [728 (1,35 / 2 + 0,15) + (1,5 · 42 - 166) / 1,35] · 1,2 = 812 Н.

Проверка прочности профиля на растяжение с изгибом

По формуле (29) [ 3] для сечения над средней опорой при н аиболее невыгодном сочетании усилий (с максимальной величиной момента Му )

;

 МПа < 120 · 1 = 120 МПа;

п рочность на растяжен ие с из гибом обеспе чивае тся.

Проверка профиля на сдвиг (срез)

По формул е (21) [ 3] ;

  МП а < 75 · 1 = 75 МП а;

проч н ость на сдвиг (срез) обеспечив ается.

Проверка прочности крепления профиля к несущему кронштейну

Кре п ление п роиз водится алюминиевыми заклепками d = 5 мм, п лощадью сечения А = 13 мм2, с расчетными соп ротивлени ями на 1 заклепку: на растяже ние 2000 Н, на срез 1650 Н (по данным ОО О « Алкон -Т рей д») .

Вертикальная сила N z 2 воспринимается двумя фиксирующими з аклепками, момен т М z - четырьмя заклепками с п лечом z = 50 мм; горизон та льная нагрузка - всеми шестью заклепками.

Усилия ср е за в одной фиксирующе й заклепке ( 11 ): от в ертикальной наг рузки Qz = N z 2 / 2 = 594 / 2 = 297; от горизонтальной нагрузки Qy = Qy 2 / 6 = 812 / 6 = 135; суммарные: Qz = Q 1 = 108; Q у = Q 2 + Q 3 = 71 + 164 = 235.

По формулам (73), (74) [ 3] : на сре з

;  МПа < 70 МПа;

на смятие                                    ;

 МПа < 110 МПа;

п рочность фиксирующих заклепок на срез и кронштейна п од ними на смятие обеспечивается. Остальные заклепки работают с мен ьшими усилиями, поэтому расчет их опускае тся.

Проверка жесткости вертикального профиля

Проверяется прогиб в направлении оси «у» , т.е. н о н ормали к стене, от действия нормативной ветровой наг рузки ру1 n = 520 Н /м, с из ги бающим моментом на средней опоре Му n = 118 Нм.

По формулам строительной механики

f / l - 0,75 / 1350 = 1 / 1800, что мен ьше предельно доп уст имой в еличины [ f / l ] = 1 / 200, жест кость п рофи ля достаточна.

6.4.3. Р асчет несущего кронште йн а

Геометр и чески е характеристики

Параметры п оперечного сечения за вы четом четырех отверстий под за клеп ки Ø 5,1 мм: h = 10 0 м м; hn = 90 мм; δ = 2 мм; А n = 360 м м2; Wn = 6014 мм 3 ; Jn = 300693 мм 4 ; Sn = 418 4 мм3; t = 2 · δ = 4 мм.

Усилия

От в е ртикальн ой наг рузки N z 1 = 495 Н; от в ертикальн ой и горизонтальной нагрузок: для элементов N у1 = р у1 ( l z / 2 + а z ) + (1,5 М z - M у ) / lz = 72 8 ( 1,35 / 2 + 0,15) + (1,5 · 42 - 166) / 1,35 = 677 Н, где М z и М y - те же, что и в вертикальном профиле, см. п. 6.4.2 . Продол ьное растяги вающее усилие Ny = Ny 1 = 677 Н, поперечная сила Qz = Nz 1 = 495 Н.

Проверка прочности поперечного сечения на растяжение с изгибом и сдвиг (срез)

По формуле (29) [ 3] на растяжен и е с изгибом

;

 МПа < 120 · 1 = 120 МПа;

По формуле ( 21 ) [ 3] на сдвиг (срез ) от вертикальной нагруз ки

 МПа < 75 · 1 = 75 МПа;

п рочность несущего кронштейна на растяжени е с изгибом и сдвиг (срез) обесп ечивается.

6.4.4. Расчет опорного кронштейна

Опорные кронштей н ы вос принимают только продольные усилия от горизонт альной ветровой нагрузки; наиболее нагруженным яв ляется кронштейн на средней опоре, на который действует усилие Ny 1 = р y 1 · l z + 2 Му / l z = 728 · 1,35 + 2 · 166 / 1,35 = 1229 Н .

Площадь поперечного сечения за вычетом четыр е х отверстий под заклепки А n = 220 мм2. По формуле (1) [ 3] N у1 · γn ≤ R · γc · А n ; 122 9 · 0, 95 = 1168 Н <1 20 · 1 · 220 = 26400 Н; прочность оп орного кроншт ейн а на растяжение обеспечивается.

6.4.5. Расчет крепления кронштейнов к стене

Крепление произ в одится одним стальным болтом Ø 10 мм с расчетным диаметром 8 мм и расчетной площадью сечения: на растяжен ие А n = 50,3 мм2; на сдвиг и смятие A = 78, 5 мм2.

Прочность болтового соединения несущего кронштейна

Изгибающий момент М = М z · γm = 42 · 1,2 = 50,4 Нм; продольная сила Ny = Qy 2 = 812 Н; поперечная сила Qz 2 = Nz 2 = 594 Н.

Растягивающее усилие в болте: от продольной силы N 1 = N y = 812 Н; от момента N 2 = М / z = 42 · 103 / 50 = 840 Н; суммарное N у = N 1 + N 2 = 812 + 840 = 1652 Н. Усилие на ср е з и на смятие, п риход ящееся на болт Nz = Qz 2 = 594 Н.

По формуле (129) [ 4] на растяжение: Ny · γn ≤ R в t A в n ; 16 52 · 0,95 = 569 Н < 170 · 50,3 = 8551 Н; по формуле (127) [ 4] на сдвиг (срез): N z · γn ≤ R в s · γ в · A · ns ; 594 · 0,95 = 564 Н < 150 · 0,8 · 78,5 · 1 = 9420 Н; прочн ость болт ов на растяжение и сдвиг (срез) обеспе чивается.

По формул е (74) [ 3] Nz · γn ≤ Rrp · n · d · t на см ят ие ст енки кронштейн а под болтом: 564 Н < 11 0 · 1 · 10 · 2 = 2200 Н; п рочн ость кроншт ейн а на смятие под болтом обеспечивается.

Прочность болтового соединения опорного кронштейна

Продольное растягивающее усилие в болте Ny = N у2 = N у1 · γm = 12 29 · 1, 2 = 1475 Н. Прочность болта на растяжение по формуле (129) [ 4] : Ny · γn ≤ R в t A в n ; 1475 · 0,9 5 = 1401 Н < 170 · 50,3 = 8551 Н; прочность болта на растяжение обе спечивается.

Крепление болтов к стене

Выр ыв ающи е ус илия раин ы: у несущего кронш тейна N у = 1652 Н, у опорного N у = 1475 Н. П од эти уси ли я следует под бирать кон струкц ию дюбеле й и болтов и услови я их заделки в стену по каталогам фирм-из готови телей, в частн ости, швейцарской фирмы « Mungo » .

6.4.6. Расчет крепления утеплителя

На 1 м 2 стены принимается 4 распорных стержня: на 1 стержень с расчетной площадью сечен ия А = 19 ,6 мм2, п риходится Аут.1 = 0,25 м2.

При диаметре шляпк и d ш = 80 мм утеплите ль может восп ринять усилие сжат ия не более [ N ] = R ут · Аш = 0,02 · π · 802 / 4 = 100, 5 Н.

Ко н троль за ограни чением эт ого усилия осуществляется по ве личи не деформации обжа тия ут еплите ля под ш ляпкой, которая п ри δут = 150 мм н е должна п ревы шать Δ = 0,1 · 15 0 = 15 мм.

По п еречная сила, приходящаяся на 1 сте ржень от веса утеплителя, Qz = q ут · Аут = 215 · 0,25 = 5 3,8 Н .

По формуле (127) [ 4] : Qz · γn = 53,8 · 0,95 = 51,1 Н < 15 0 · 0,8 · 1 9,6 = 2352 Н; прочно сть стержней на срез обеспечивается.

7. Теплотехнические расчеты

7.1. Введение

В настоящем разделе анализируются принципы теплотехнического проектиро в ан ия систем наружных стен « U - KON » с ве нтилируе мыми воздушными прослойками между экраном и теплоизоляционным слоем, приводятся рекомен дации по различн ым те хническим параметрам.

Пр и нципы теп лотехнического проектирования включают методы теплотехнических расчет ов, расчеты воздухообмен а и влаг ообмена в воздушных п рос лойках.

Метод и ка теплотехнических расчетов базируется на требов ан иях СНиП II-3-79* [ 5] и МГСН 2.01-99 [ 10] .

7.2. Основные, и спольз уемые в текст е, по нятия

Возду ш ная прослойка между утеплителем и экраном, ве нтилируемая наружным воздухом; швы, зазоры - приточные (возд ухозаборны е) и выт яжные (возду ховыв одя щие) отверстия. Путями прохождения наружного воздуха могут являться в основном горизонтальные стыковые швы элементов э крана, поскольку ве ртикальные, как правило, закрыты.

Условное сопротивление пар о прони цан ию - приведенн ое, учитывающее сопротивление паропроницанию материалов экрана с учетом швов между облицовочными панелями.

7.3. Основ н ые п оложени я по проектирован ию фасадных систем наружных стен с вентилируемой воз душной п рослойкой

При проектировании зданий с вентилируемыми фасадами системы « U - KON » следует учитывать особенности экранируемых стен.

Минимальный размер швов* для притока воздуха рекомендуется 10 -20 мм (при размерах плит экрана 12 00 × 600 мм) для Москвы.

* - то же , что швы-зазоры.

Об щ ая толщина воздушной прослойки принимается, как правило, 60 мм для Москвы.

Площадь отверстий щели* д л я вытяжки воздуха не должно быть менее сечения отверстий щели для притока.

* - то же , что швы-зазоры.

7.4. Прав и ла теп лотехнического п роект ирования наружны х ограждений с венти лируемым фасадом

Теплотехническое п роектиров ание наружных сте н с вентилируемыми фасадами системы « U - KON » включает в се бя два этапа. Причем второй этап применяется, если после первого этапа расчетов не выявится над ежность рассматриваемой конструкции в те плотехническом отношении.

Первый эта п

Назначается конструктивное решени е стены, в т.ч. параметры экранов, приточных и выводн ых щелей с учетом раздела 7.3.

Вы п олн яется теплотехниче ский расчет наружной стены с экраном, т.е . опреде ляется необходимая толщина теплоизоляци и, исходя из требований 2-ого этапа СНиП II-3-79* (98) [ 5] и с уче том требовани й МГСН 2.01-99 [ 10] .

Вы п олняется расчет влажн остн ого режима стены по методике СНиП II-3-79* (98) [ 4] с учетом коэффициен та паропрони цаем ости по глад и экрана.

Проверяется расче т ом упругость водяного пара на в ыходе из воздушной п рослойки по формуле ( 18) с учетом параметров стены п ри расходе воз духа равном нулю, если требования СНиП II-3-79 * (98) будут выполнены.

Е сли в лажн остны й режим стены удовлетв оряет требовани ям норм строительн ой теплотехники СНиП II-3-79 * (98) [ 5], то на этом те плотехническое проектирование заканчивается.

Если влажностный режим э кранированных стен не удовлетворяет требовани ям, то п од бирает ся такой раз ме р швов и экрана, чтобы с ними конструкц ия стены удовле творяла требован иям СНиП [ 5].

Если расче т влажн остн ого режима наружного огражд ения с венти ли руе мым фасад ом покачал не вып олнение требований СНиП II-3-79* (98) [ 5], а д ругой матери ал с тены и экрана подобрать нельз я, то переходят ко второму эт апу те плотехнического проектирования.

1) О пределяется услов ное сопротивлен ие паро прон иц ан ию экрана с учетом швов по методи ке разде ла 7.6.6.

2) С учетом этого показ ателя п роводят расчет влажностного режима п о ме тодике СНиП II-3-79 * (98 г.).

3) При необходимост и определяется влажностный режим расс мат риваемой конструкц ии в годовом цикле с учетом средних ме сячных температур.

4) С уче т ом рез ультатов расчета по п. 2, 3 анализируются результаты, при н еобход имости корректируют матери алы и их толщины в конструкции с це лью исключени я влаг онак оплени я в годовом ц икле. В осн овном, проведенных упомянутых ра счетов для оп реде ления применимости конст рукц ии, бывает достаточно. В други х случаях расчет может быть п родолжен в следующей после довательности.

4. 1) С учетом этажности здания и района строительства определяется скорость дви жения в оздуха в прослойке за экраном и расход воздуха.

Для в ыполн ения п. 5 определяется термическое сопротивление воздушной прослойки по формуле ( 16).

4.2) Определяется тем п ература н а выходе из воздушной прослойки.

4.3) Определяется действительная у п ругость водяного пара на выходе из прослойки еу по формуле ( 18). Определяется уп ругость водяного пара на выходе из прослойки и проверяет ся условие еу < Ен, где Ен - максимальная упругость водян ого пара на выходе из прослойки. А нализ ируются результаты расчетов и корректируется конструкция стены.

7.5. Краткая характеристика объекта и нормативные требования

Для расчета пр и нято мн огоэтажное (6-ти этажное) жилое здан ие, расположенное в г. Москве.

Наружные стены д вух вариантов: с внутренним слоем из мон олитного железобетона γ o = 2500 кг/м3 , толщи ной 0,18 м ( λ Б = 2,04) и кирпича, толщиной 0,51 м ( λ Б = 0 ,58 Вт/ м °С ).

Снаружи внутре н него слоя располагается утеплитель - базальтовая мин вата , толщин ой определяемой расче том с λ = 0,045 [ 10], покрытая п ароп рон иц аемой влаг овет розащитн ой пленкой « TYVEK » . Также к наружной сторон е стены прикреплен несущий каркас, состоящий в основном из алюминиевых кронште йнов и линейных вертикальн ых элементов, на которые навешивается экран - облиц овочный слой из кассетных панелей. Кассетные панели ширин ой 0,6 и высотой 1,2 м выполнены из композитного листового материала « Alucobond » толщиной 4 мм. Кассетные пан ели, укрепленные на несущем каркасе, установлены с воздушным зазором относительно слоя утеплителя 60 мм. В нижней части экрана (у цоколя) устраивается отверстие для п ритока воздуха, а в верх ней части (у карниза) - вытяжное отверстие. Кроме того, обмен воздуха может происходить в зазоры горизонтальных стыков отдельных кассетных панелей. Толщины утеп лителя и воздушного зазора оп ределяются соответствующими расчетами.

Требования к теплотехническим характер и стикам конструкций содержатся в СНиП II-3-79* [ 5] и МГСН 2.01-99 [ 10].

Требования к сопротивл ен ию теплопередаче кон струкций приведен ы в [ 5], исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения. Так как требования из условия э нергосбережения являются более жесткими, они и приняты в настоящей работе в качестве крит ерия оценки системы.

Согласно [ 5] требования по второму этапу нужно п ринимать для зданий, строите льство которых начинается с 1 января 2000 года.

На основе [ 5] и [ 10] составлена таблица 1 исходных расчетных данных, где пр е дставлены требуемые соп ротивлен ия теплопередаче наружных стен жилых домов.

Таблица 1.

Значен ия нормативных требовани й к н аружным огражден иям жи лых зд ан ий

№ пп

Название нормативного документа

Требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен

ГСОП

Город

1

2

3

4

5

1.

СНиП 23.01-99 [ 5 ],

СНиП II-3-79 * (98 г .), табл. 1б

3,13

4943

Москва

7.6. Методика те п лотехнического расчета наружн ых стен с вент илируемой воз душной прослойкой

7.6.1. Общие требования

Расчет наружных стен с экраном и вентилируемой воздуш н ой прослойкой основан на расчете теплотехнических характеристик стен и расчет а влажн остн ог о режима.

Теплотехнический расчет наружных стен с вентилируемой прослойкой в соответствии с настоящим разделом включает в себя:

- подбор толщины теплоизоляционного слоя:

- определение влажностного режима в соответствии с действующими теплотехническими нормами;

- определение параметров воздухообмена в прослойке;

- определение тепловлаж н остного режима прослойки;

- определение условного приведенного сопротивления пар оп рониц анию экранов с учет ом швов-зазоров между панелями-экранами.

Таким образом , для стен с вентилируемой воздушной прослойкой производится несколь ко теплотехнических расчетов: расчет теп лового режима стен и про слойки и влажн остного ре жима стены и прослойки.

7.6.2. Оп ределени е толщины теплоизоляци онного слоя

Методика тепл от ехнического расчета разработана в соответствии с рядом документов, п одготовле нных ЦН ИИЭП жилищ а и НИИСФ как авторами СНиП II-3-79* и п олн остью удовлетворяе т нормативн ым требованиям [ 5], [ 10].

В основу конструктив н ых решений наружных стен при оп ределении приведенных соп ротивлений теплопередаче главных фрагментов принимаются толщины утеплителя, рассчитанные по формуле :

                                           (1)

где:

R о req (или) Ro трпр - требуемо е приведенное сопротивление теплоп ередаче стен, м2 · °С/ Вт;

r - коэффициент те п лотехнической однородности по табл. 2; 3.

Таблица 2.

Значения r к и рпичных утепленных снаружи стен

Толщина, м

Коэффициент r при λ , Вт/м °С

стены (без дополнительного утепления)

утеплителя

0,04

0,05

0,08

0,38

0,1

0,705

0,726

0,73

0,15

0,693

0,713

0 , 73

0,2

0,68

0,7

0,715

0,51

0,1

0,694

0, 71 4

0,73

0,15

0,682

0,702

0,72

0,2

0,667

0,687

0,702

0,64

0,1

0,685

0,7

0,715

0,15

0,675

0,69

0,705

0,2

0,665

0,68

0,695

Примечан и я:

1. В таблиц е даны r для фрагмента с око н ным проемом (проемн ость 25 %).

2. Для получения значений r с учетом глухих участков приведенные в табли ц е значения умножаются на 1, 05.

Таблица 3.

З н ачения r бетонных утепленных снаружи стен

Толщина, м

Коэффициент r при λ , Вт/м °С

панели (без дополнительного утепления)

утеплителя

0,04

0,05

0,08

0,3

0,05

0,9

0,92

0,95

0 ,1

0,84

0,87

0,88

0,15

0,81

0,84

0,85

0,35

0,05

0.87

0,9

0,93

0,1

0,8

0,83

0,86

0,15

0,78

0,81

0,83

0,4

0,05

0,82

0,87

0,9

0,1

0,77

0,8

0,83

0,15

0,75

0,78

0,8

0,2

0,74

0,765

0,785

Для проверки правильности принятых толщин утепляющих слоев определяются приведенные сопротивления теплопередаче н аружных стен для основных «фрагментов». Каждый рассчитываемый фрагмент делится на отдельные участки, характеризуемые одним или нескольки ми видами теп лоп роводных включений.

Средневзвешенное значение приведенного сопротивления теплопередаче слоистых наружных стен определяется (на секцию) по формуле:

,                                                             (2)

где:

 - сумма площадей фрагментов наружных стен ( k - количество фрагме н тов стен), м2;

Fi , Roi пр - соответственно площадь и приведенное сопротивле н ие теплопередаче i -го фрагмента ст е н, м2 · °С/Вт;

Если Rorcp > Roreq **) по табл . 1 6 СНиП II-3-79* [ 5], конструкция стены удовлетворяет требованиям теплотехнических норм. Если Rorcp < R о req пр , то следует либо увеличить толщину утепляющего слоя, либо рассмотреть возможность включения в про е кт энергосберегающих мероприятий (утепле ние узлов и т.п.).

**) R о rcp , то же, чт о Ro прср и Ror , то же, что Ro пр .

Для практических расчетов допускается при определении Ro пр ( Ror ) коэффициент теплотехнической однородности наружн ых стен с вентилируемой прослойкой применять табл. 3.

Для расчета сред н евз веше нного значения многослойных наружных стен при наличии в стенах глухих (без проемов) участков может быть также исп ольз ована формула:

Rorcp = Ror · n                                                                    (3)

где:

n = 1, 0 5 - коэ ффициен т, учитывающий нали чие глухих участков в наружных сте нах.

7.6.3. Определение влажностного режима наружных стен

В лажностны й режим наружных сте н может определяться двумя ме тодами. По СНиП II-3-79 * (98 г.)* и исходя из баланса влаги в годовом цикле.

* В связи с отсутствием данных по паропрони ц аемости пленки « TYVEK » ее коэ ффициент п ароп роницаемости «μ » принят равным «μ» утеплителя.

Определе н ие влажностного режима наружных стен в годовом цикле производи тся в следующей последовательности:

1. Определяются исходные данн ые для расчета;

2. Определяются сопротивления п аропрон иц анию слоев конструкции наружн ой стены, п араметры в нут ренн его и наружного воздуха;

3. Определяется приток и о т ток влаги (пара) к рассматриваемому сечению по формулам:

 и                                      (4)

где:

ев, ен - упругость водяного пара внутреннего и наружного воздуха;

еτ - то же, в рассм ат риваемом сечении;

,                                                  (5)

R оп.вн.сл - сопротивление паропроница ни ю от внутренней поверхности до границы зоны возможной конденсации (с учетом пограничного слоя);

Σ R п.сл - сумма сопротивлений паропроницанию слоев до рассматриваемого сечения;

R оп - с оп рот ивления паропроницанию всей стены.

По указанным формулам определяется упругость в одяног о п ара е i в характерных сечениях конструкции в годовом цикле.

Если е τ окажется больше максимальной упругости водяного п ара Е, то в данном сечении может образовываться конденсат.

7.6.4. Определени е п араметров воздухообме на в п рослойке

Движение воздуха в прослойке осуществляется за счет гравитационного (теплового) и ветрового напора. В случае расположения приточных и вытяж н ых отверстий на разных стенах скорость движения воздуха в прослойках V п р может определяться по следующим формулам:

 м/с,                             (6)

где к н , к з - аэродинамические коэффициенты на разных стенах здания по СНиП 2.01.07-85 [ 2];

V н - скорость движения наружного воздуха;

к - коэффициент учета изменения скорости потока по высоте по СНиП 2.01.07-85;

Н - разности высот от входа воздуха в прослойку до ее выхода из нее;

t ср , t н - средняя температура воздуха в прослойке и температура наружного воздуха;

Σξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений (определяется сложением аэроди н амических сопротивлений).

Другим вариантом определения V пр служит формула:

,                                 (7)

γн , γпр - плотности наружного воздуха и в прослойке.

Другой вариант определения V пр по разности давлений воздуха на входе и выходе:

ΔРΔ = ΔР вх - Δ Рвых ,

Δ P в х и ΔP вых = H ( γ н - γпр) + 0,5 γн · V н 2 ( кн - кз ) к,                          (8)

V пр по формуле

.                                                              (9)

При расположении воздушной прослойки на одной стороне здания, можно п рин ять кн = кз. В этом случае, если пренебречь измене нием скорости ветра по высоте формула ( 6) примет вид:

,                                                     (10)

Формула ( 7) примет вид:

,                                                      (11)

γ пр - плотность воздуха в прослойке.

Указанные формулы применены в технической системе. При этом γ имеет размерность кг/м3.

В системе СИ в числителе « g » будет отсутствовать, а « γ» имеет размерность Н/м3.

Из полученных по указанным формулам скорость движения воздуха корректируется с учетом потерь давления на трение по известным из курса «Вентиляция» методам.

Расход воздуха в прослойке определяется по формуле:

W = V пр · 360 0 · δпр · γпр ,                                                  (12)

где δ пр - толщина воздушной прослойки шириной 1 м, или площадь F пр , м 2 .

7.6.5. Определе ни е п араметров тепловл ажн остн ого режима п рослойки

Температура входящего в прослойку воздуха τо определяется по формуле:

,                                          (13)

где t в , t н - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха;

m - коэффициент, равный 0,26 в системе СИ и 0,3 - в технической.

Остальные обозначения даны в [ 17].

Допускается определять температуру воздуха, входящего в воздушную прослойку, по формуле

τo = n · t н ,                                                                   (14)

где n = 0,95.

Температура воздуха по длине прослойки определяется по формуле:

,               (15)

где к в и к н - коэффициенты теплопередачи внутреннего и наружного частей стены до середины прослойки;

h у - расстояние между стыковыми горизонтальными швами, служащими для поступления (или вытяжки) воздуха.

При определении термического сопротивления прослойки R пр следует пользоваться формулами:

,                                                                    (16)

где                                               α пр = 5,5 + 5, 7 V пр + α л ,                                                     (17)

где α л - коэффициент лучистого теплообмена;

С в - переводной коэффициент: в технической системе равен 1, а в СИ В = 3,6 .

Действительная упругость водяного пара на выходе из прослойки определяется по формуле:

.            (18)

Полученная по данной формуле величина упругости водяного пара на выходе из прослойки е у должна быть меньше максимальной упругости водяного пара Е у .

Если ey > Ey , то необходимо изменить геометрические параметры прослойки стены здания.

В формуле ( 18) Мв и Мн равны соответственно:

                                                 (19)

где:

R вп и R пн - сумма сопротивлений паропроницанию от внутренней поверхности до воздушной прослойки и от воздушной прослойки до наружной поверхности;

е в и е н - действительная упругость водяного пара с внутренней стороны стены и снаружи;

е o - упругость водяного пара воздуха, входящего в прослойку;

                                                          (20)

n - переводной коэффициент.

7.6.6. Методика определения условного приведенного сопротивления паропроницанию с учетом швов-зазоров между панелями экранами

Для р а счета используются либо коэффици енты паропрониц аемости материалов - экран а по СНиП II-3-79* (98 г. ), либо пол ученные экспериментально.

Расчет приведенного сопротивления паро п рон иц анию э кранов с учетом шв ов-зазоров произ води тся в следующей п оследовательности:

1) Определяется условное сопротивление паропроницанию в стыковых щелях по формуле:

 м2 · ч · Па/мг (м2 · ч · мм рт. ст.)/г ,                    (21)

где В - коэффициент перевода из системы СИ в техническую, равен 7,5; в технической В = 1;

ηш = 6,5 [ мг/м2 · ч · Па (г/м 2 · ч · мм рт. ст .)];

Σξш - местные сопротивления проходу воздуха (см. формулу 6);

δэ - толщина экрана, м .

2) Определяется сопротивление паропрони ц анию панелей по глади по формуле:

,                                                              (22)

где μ э - коэффициент паропрониц аем ости панели по СНиП II-3-79 * [ 4].

3) Определяется приведенное условное сопротивление паропроницанию панелей с учетом щелей R п пр по формуле

                                               (23)

где

Σ F - суммарная расчетная площадь панели (как правило принимается 1 м2);

F гл - площадь панели без щелей, м 2 ;

F ′ - площадь швов, через которые поступает воздух. Как правило, площадь выходных швов в верхней части панели не учитывается;

R п и R ′п - с м. выше.

7.7. Теплотехнически й расчет наружных стен с вен ти лируемым фасад ом

Расчет производ и тся для г. Москв ы.

7.7.1. Расчет толщины теплоизоляции

Толщина теплоизоляции из ми нв аты типа «Ф асад -Баттс» для кирпичной (рис. 7.1) стены для г. Москвы равна:

 м

где

3, 13 - требуемое сопротивление теплопередаче стен для г. Москвы;

0,726 - коэффициент теплотехнической однородности, см. табл. 2 (при проемности 18 %);

0 ,10 - термическое сопротивление вентилируемой воздушной прослойки.

* Над чертой толщины слоев, под чертой - коэффициенты теплопроводности [ 4 ].

В действительности термическое сопротивление прослойки будет несколько выше - R вп = 0 ,11 м2 · °С/Вт за счет меньшего коэффициента излучения алюминия с внутренней стороны экрана, что идет в запас теплозащиты:

 м2 · ° C ·ч/ккал (0,11 м2 · °С/Вт),

где αв п - коэффициент теплообмена по формуле ( 17);

αвп = 5,5 + 5,7 V пр + αл = 5,5 + 5,7 · 0,4 + 0 ,13 = 7,9 ккал/м2 · ч · °С ( 9, 17 Вт/м2 · °С);

;

где

4,25; 0,22; 4,9 - коэффициент излучения теплоотражающего покрытия , К кал/м2 · ч · °К4;

0,61 -   температурный коэффициент;

0,045 - коэффициент теплопроводности минваты в соответствии с сертификатами [ 19].

1 - раствор;

2 - кирпичн ая кладка;

3 - минерал ь ная вата;

4 - пан ель экран а;

5 - воздушная прос л ойка;

6 - з она возможн ой конденсации.

Рис. 7.1. Схема н аружной стен ы дом расч ета вл ажн остн ого режима.

Сопротивление теплопередаче по глади кирпичной наружной стены при толщине утеплителя из минват ы 0,15 м:

 м2 · ° C /Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче:

R o п p = 4,565 · 0,726 = 3,31 м2 · °С/Вт.

Толщина теплоизоляции из базальтовой минваты для бетонной стены для г. Москвы:

 м,

где r = 0,83 в соответствии с табл. 3 (при проемности 18 %).

Сопротивление теплопередаче по глади наружной бетонной стены условное:

 м2 · ° C /Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче:

R o пр = 3,975 · 0,83 = 3,3 м2 · °С/Вт.

Толщина утеплителя мож е т быть скорректирована в соответствии с номенклатурой выпускаемых изделий, что не повлияет на п равомочность полученных расчетов и выводов.

7.7.2. Расчет влажностного режима бетонных стен

Выполняется расчет влаж н ост ного режима бетонных наружных стен с экраном по СНиП II-3-79* (98) по глухой части без учета стыковых швов для г. Москвы.

Влажностн ы й режим наружных стен характеризуется процессами влагонакопления, зависящими от ряда внешних факторов и физических характеристик, от сопротивления паропроницанию конструкции. Расчетное сопротивление паропроницанию R п , м2 · ч · Па/мг (до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее большего из требуемых сопротивлений паропроницанию R п1 тр , из условия недопустимости накопления влаги за год эксплуатации и R п2 т p из условия ограничения влаги в конструкции за период с отрицательным среднемесячными температурами.

Расчет ведется с учетом того, что зона возможной конденсации рас полагается на внешней границе утеплителя и наружного слоя.

В период эксплуатации в зимних условиях температура внутреннего воздуха t в = 20 °С, а относительная влажность φ = 55 % .

Расчетное сопротивление паропроницанию наружной стены до зоны возможной конденсации R п , м2 · ч · П а/мг:

 м2 · ч · Па/мг

(В технической системе R п = 49 м2 · ч · мм р т. ст./мг).

Расчетное сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, R пн , м 2 · ч · Па/мг, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации равно:

 м2 · ч · Па/мг.

На экране с внутренней стороны конструкции стены по глухой части экрана в случае отсутствия или малого движения воздуха будет образовываться конденсат. Количественно ориентировочно это можно проиллюстрировать табл. 4, где показано влагонакопление в годовом цикле стены, с экраном, имеющим коэффициент паропроницаемости по глади μ = 0,008 мг/м · ч · Па.

Как видно из табл. 4 при маловлагопроницаемом экране в годовом цикле во всех месяцах упругость водяного пара е больше максимальной упругости водяного пара Е и , следовательно, происходит постоянное влагонакопление в прослойке у экрана, в отдалении от горизонтальных швов при отсутствии движения воздуха в прослойке. Поскольку в районе горизонтальных швов распределение влаги иное, как и при движении воздуха далее в расчетах учитываются эти обстоятельства.

Следующим этапом расчета является учет стыковых швов-зазоров в соответствии со специально ра з работанной методикой влажн остн ого расчета для вен тилируемых фасадов [ 18] для панелей экран ов 1,2 × 0,6.

Условное сопротивление паропроницани ю зазоров в горизонтальных приточных отверстиях экранов по формуле ( 21) :

 м2 · ч · мм рт. ст/г (0,00033 м2 · ч · Па/мг),

где: 0,004 м - толщина экрана.

Следую щ им этапом расчетов являе тся учет воздухозаборных и воздуховы водящи х отверстий приведенной площадью S = 0,03 м 2 на м2 экра н а; а на 18 м2 - 0,001 66 м2.

Таблица 4.

Распределение влажности в кир п ичной стене толщиной δ = 0,51 м, с утеплением мин ватой и панелью « Полиалп ан» , воздушной прослойкой (по глади μ = 0,008 м г/м · ч · Па, 0,001 г/м ч мм рт . ст.)

Размерность

Индексы

МЕСЯЦЫ

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

°С

t н

-1 0,2

-9,6

-4,7

4

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-2,2

-7 , 6

°С

t в

20

20

20

20

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

20

20

20

°С

Δ t

30,2

29,6

24,7

16

0

0

0

0

0

15,8

22,2

27,6

°С

τп

-9,9

-9 , 3

-4,4

4 , 2

4,4

-2,0

-7,3

мм рт. ст.

Еτ

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

мм рт. ст.

е н

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9 , 615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

мм рт. ст.

e в 55

9,647

9,647

9,647

9,647

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

9,647

9,647

9,647

мм рт. ст.

Δе

8,043

8,027

7,237

5,671

-

-

-

-

-

4,819

6,545

7,598

мм рт. ст.

e τ

4,54

4,56

5,06

6,06

6,59

5,53

4,83

Часы

744

672

744

720

744

720

744

744

720

744

720

744

ч/м 2

Q вн.сл.

1311,8

116 7,9

1105,4

570,7

-836,4

576,3

952,4

1224,8

ч/м 2

Q нар.сл.

105,4

120,3

225

619,9

1450,8

426,9

214,3

124,8

ч/м 2

Δ Q

1206,5

1047,6

880,4

-49,0

-2287,2

149,4

738,2

11 00,0

ч/м 2

ΣΔQ

3 19 4,0

4241,7

5122,9

5073,1

2285,8

149,4

887,6

1987,6

Ко н денсат

Сопротивление паропроницанию по глади считается бесконечно большой величиной; тогда формула ( 23) примет вид:

  м2 · ч · мм рт. ст/г (0,224 м2 · ч · Па/мг),

где: 0,00166 - приве д енная площадь при точных отверстий .

Расчетное сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции R пн , расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации: R пн = 0,224 м2 · ч · Па/мг (1,68 м2 · ч · мм рт. ст./г).

Требуемое сопротивление паропроницанию R п , из условия недопустимости накопления влаги за год эксплуатации:

  м2 ч Па/мг.

Требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в наружной стеновой панели за период с отрицательными температурами наружного воздуха:

  м2 · ч · Па/мг.

  м2 · ч · Па/мг.

Поскольку R п1 тр и R п2 тр < R п = 6,53 м2 · ч · Па/мг, влажнос тны й режим в зоне швов систе мы « U - KON » для г. Москвы удовлетворяет требованиям норм строительной те плотехники при расчете по СНиП II-3-79* (98) для бетонной стены.

7.7.3. Опред е лени е скорости движени я воздуха и упругости водян ого пира на выходе и з п росло йки

Определяется скорость движения воздуха в п рослойке при температуре наружного воздуха минус 28 °С. Расчет делается по формулам ( 10 ÷ 11 ) при расстояни и между приточными и вытяжными отверстиями h = 18 м .

Температура входящего в прослойку воздуха по формуле ( 14):

t х = -28 · 0 ,95 = -2 6,6 °С.

Определяем расход воздуха в прослойке по формуле ( 12): при толщине прослойки 0,06 м в соответствии с МГСН 2.01-99 [ 9] по формуле ( 10):

  м/с;

V = 0,51 - 0,51 · 0,07 = 0,47 м/с.

Расход воздуха в прослойке составит

W = 3600 · 0,47 · 1,405 · 0,06 = 160 к г/мч,

где 0,07 - коэффициент, учитывающий трение [ 8].

Примечание:

В действительности средняя температура воздуха в прослойке будет выше, а скорость и расход воздуха больше, что идет в запас. Данная скорость и расход воздуха характерны в районе приточных и вытяжных отверстий.

Упругость водяного пара на выходе из прослойки е у при начальной упругости е о = 0,34 мм рт. ст. (в технической системе) по формуле ( 18):

 мм рт. ст.,

где:

М в + М н = 0,61

   М в · е в + Мп · еп = 0,02 · 9,64 + 0,592 · 0,29 = 0,366.

е у меньше максимальной упругости водяного пара Е, равной 0,39, следовательно, принятые параметры конструкции удовлетворительные.

Далее выполнен расчет вла жн остного режима наружн ой кирпичной стены с экраном, имеющей несколько худшие влажностны е характе ристики с точки зрения влаг онакопления у экрана за счет большей паропрониц аемост и, кирпичной стены по сравнению с бетонной (рис. 7.1) .

Без учета горизонтальных швов, т.е. по глухой части экрана при отсутств и и движения воздуха будет образовываться конденсат, см. выш е.

П ри учете гориз онт альных швов расчет влажн остного режима кирпичной стены, утепле нн ой снаружи минеральной ватой, показывает следующ ее.

Расчетное сопротивле н ие паропрон ицанию стены до зоны возможной конденсац ии:

  м2 · ч · Па/мг (29,3 м2 · ч · мм рт. ст./г)

Расчетное сопротивление паропроницанию части наружной стены, расположенной между наружной поверхностью ее и плоскостью возможной конденсации при учете горизонтальных швов равно:

R п п p = 0,224 м 2 · ч · П а/мг (см. в ыше) (1 ,68 м2 · ч · мм рт. ст./г)

Требуемое сопротивление паропроницанию, R п1 , м 2 · ч · Па/мг из условия недопустимости накопления влаги за год эксплуатации:

  м2 · ч · Па/мг.

Требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в стене за период с отрицательными температурами воздуха R п2 тр :

  м2 · ч · Па/мг

.

Поскольку R п2 тр > R п будет недопустимое влагонакопление в стене даже с учетом приточных отверстий, влажностный режим стены не удовлетворяет требованиям норм строительной теплотехники .

Поэтому рекомендуется выполне н ие горизонт альных швов со сквозными щелями для п оступле ния и вывода воздуха.

Условное сопротивление паропро н ицанию зазоров в горизонтальных стыковых соедин ен иях экранов по формуле ( 21) :

R п = 0,0028 м 2 · ч · мм рт.ст./г (0,00037 м 2 · ч · Па / мг ) п ри сквозных горизонт альных швах высотой 10 мм.

(Приведе н ная толщина (ширина, высота) горизон тальных стыковых швов п ринимается 10 мм или 0,01 м2 на м2 экрана).

Сопротивление пар о прон ицанию п риведенное по формуле ( 23):

  м2 · ч · мм рт. ст/г (0,037 м2 · ч · Па/мг).

Расчетное сопротивление паропроницанию наружной стены до зоны возможной конденсации R п , м2 · ч · Па/мг: 3, 91 м2 · ч · Па/мг, см. выше (29,3 м2 · ч · мм рт. ст./г).

Требуемое сопротивление паропроницанию R п1 , м2 · ч · Па/мг из условия недопустимости накопления влаги за год эксплуатации, формула (34) [ 4]:

  м2 · ч · Па/мг.

Требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в наружной стеновой панели за период с отрицательными температурами наружного воздуха R п2 , м2 · ч · Па/мг, формула (34) СНиП II-3-79* [ 4]:

  м2 · ч · Па/кг

.

Поскольку условие R п > R п1 тр рассматриваемая конструкция удовлетворяет требованиям теплотехнических норм.

Далее определяем скорость движения воздуха в п рослойке.

Скорость движения воздуха в прослойке при температуре наружного во з духа минус 28 ° С. Расчет делается по формуле ( 6) при расстоянии от входа до выхода воздуха h у = 1, 2 м.

Тем п ература в ходящего в п рослойку воз духа по формуле ( 14):

tx = -28 × 0,95 = -26,6 °С .

Скорость движения воз д уха в прослойке по формуле ( 6):

  м/сек.

где 1,2 - расстояние от входных до выходных швов,

5,4 - сумма сопротивлений аэродинамических.

Трение умен ь шает скорость движения воздуха 7 % []. Расход воздуха с учетом трен ия:

W = 49 - 0 ,07 × 49 = 47 к г/м · ч.

В соответст в ии с разделом 9.4 по формуле ( 18) определяем упругость водяного пара на выходе из прослойки при расходе воздуха равным 47 кг/м · ч:

R пв = 49;      ;     R п пр = 0,28;

е в · М в + ен · Мн = 9,64 · 0,034 + 0,29 · 3,6 = 1,38

М в + М н = 0,02 + 3,6 = 3,62

.

что меньше максимал ьн ой упругости водяного пара выходящего из прослойки Е = 0,39.

7.8. Заключение

7.8.1. Н а основании выполненных те п лотехнических расчетов н аружн ых стен фасадной системы « U - KON » , определены:

7.8.2. Те п лозащитн ые качества системы

7.8. 2.1. Требуемая толщина т е плоизоляционных базальтовых мин ерал оватны х плит тип а « Вент и-Баттс» составляет при железобетонной несущей сте не 0,16 м; при кирпичной стене 0,15 м. Приведенное сопротивление те плопере даче наружных стен при указанной толщине утеплителя составит: 3, 3 м2 · ° С/В т. (При проемн ости 18 %).

7.8. 2.2. Влаж н остный режим системы при указанных в п. 7.8.2.3 параметрах конструкц ии, см. пп. 7.8.2.2.1- 7.8.2.3, указан ниже.

7.8.2. 2.1. При отсутствии движения воздуха в прослойке по глади экранов с алюминиевым покрытием в отдалении от горизонтальных ш вов-зазоров влажн остный режим может быть неудовлетв орительный при расстоянии от приточных до выт яжных отверстий 18 м.

7.8.2. 2.2. При наличии сквозных ш вов-зазоров, размерах экранов 1,2 × 0,6 м и расходе воздуха в прослойке 47 кг/м · ч влажностный режим стен удовлетворителен.

7.8. 2.3. Параметры системы, при которых обеспечиваю т ся указанные выводы в п. 7.8.2.2.2 следующие:

7.8.2. 3.1. Высота горизонтального шва между экранами составляет 10 мм.

7.8.2. 3.2. Толщина воздушной прослойки между утеплителем и экра н ом составляет 0,06 м.

7.8.2. 3.3. Толщина (ширина) воз ду хозаборн ой щели внизу стены составляет 0,06 м (с перфорациями 50 % живого сечения), толщина (ш ирина) возду ховы водящ ей щели вверху стены должна быть не меньше возду хозаборн ой.

8. Состав проектно-сметной документации

8.1. Рабочий проект или рабочая документация системы наружных ограждений фасадов с вентилируемым воздушным зазором включает следующие разделы: общую пояснительную записку, архитектурную часть, конструкторскую часть, конструкторскую часть по ре ш ению архитектурных деталей, специальные части (водосток, антенны, рекламу и т.п.) и сметы.

8.2. В общей пояснительной записке приводятся следующие данны е :

- архитектурная концеп ц ия решения фасадов здан ия и отдель ных архитектурных элементов;

- данные о конструктивном решении системы и ее эл е ментов;

- данные о решении специальных устройств на фасаде , если они имеются;

- данные об эффективности энергосбережения принятых технических решений, результаты теплотехнических расчетов;

- экологическая характеристика системы;

- основные технико-экономические показатели сист е мы.

8.3. Архитектур н ая часть включает чертежи фасадов здания, отдельных архитектурных элементов и узлов. На чертежах приводится цветовое решение фасада и его отдельных элементов.

8.4. Конструкторская часть включает чертежи всех конструктивных элементов системы, с узлами и деталями, а также полну ю спецификацию всех применяемых материалов и изделий.

8.5. Специальная часть включает чертежи фасадов с привязкой мест размещения специальных устройств, узлы и детали конструкций крепления этих у ст ройств н а фасаде, а также спецификацию оборудован ия, материалов и изделий, предусмотренных п роектом.

8.6. Сметы на устройство сист е мы составляются на основе действ ующ их нормативов, единичных расценок, фактической стоимости оборудования и материалов, а также утвержденных заказчиком калькуляций на отдельные виды работ и элементы конструкций.

9. Технико-экономические показатели

Стоимость системы для конкретных зданий за в исит от многих факторов, в том числе, от размеров зд ания, архит ектурного ре шения фасадов, оборудования и оснастки, применяемых для монтажа системы, а также от структуры подрядной организации и ее коммерческой по литики. В связи с этим конкретная стоимость системы может коле баться в значите льных пределах. Поэтому считаем, что здесь наиболее целесообразно привести прямые затраты, т.е. стоимость отдельных элеме нтов системы и ее монтажа (стоимость монтажа без учета стоимости лесов, люлек и других средств для рядового участка фасада).

Поэлементная стоимость ( п рямые затраты в $ US ) 1 м2 системы для рядового участка фасада с различными облицовочными материалами (на 2002 г.):

С облицовкой пл и тами керамог ранита с открытым креплением:

- стоимость деталей каркаса                                                                                 - 20

- стоимость утеплителя толщиной 15 0 мм                                                          - 15

- стоимость облицовочного материала                                                                - 35

- стоимость монтажа                                                                                             - 30

И т ого                                                                                                                       - 1 00

С облицовкой плитами керамогранита со скрытым креплением:

- стоимость деталей каркаса                                                                                 - 48

- стоимость утеплителя толщиной 150 мм                                                          - 15

- стоимость облицовочного материала                                                                - 35

- стоимость монтажа                                                                                             - 30

Итого                                                                                                                       - 1 28

С облицовкой кассетными панелями из композитного листового материала:

- стоимость деталей каркаса                                                                                 - 20

- стоимость утепли геля толщиной 150 мм                                                         - 15

- стоимость облицовочного материала                                                                - 65

- стоимость монтажа                                                                                             - 30

И того                                                                                                                       - 1 30

Данные о стоимости элементов системы представлены ее разработчиком ООО «А лк он-Трейд» .

10. Основные положения по производству работ и системе контроля качества

10.1. Для выполнения работ по монтажу системы здание разбивается на захватки и опре д еляется поряд ок и последовательность п еремещения монтажн иков с одной захватки на другую.

10.2. Величина захваток и их количество в каждом случае о п ределяются с учетом многих факторов, в том числе размеров фасадов здани я, величины бригады монтажников, оснащения строительной организац ии оборудованием и оснасткой, условиями комплектац ии строительства материалами, изделиями и др. Захваткой может быть вся высота фасада, а можно фасад по высоте разделить на не сколько захваток, учитывая наличие промежуточных карнизов, п оясков и другие факторы. Также в горизонтальном направле нии захваткой может быть в есь фасад, только одна секция или может быть принят какой-либо другой сп особ деления фасада на захватки. Разбивка фасадов здания на захватки и выбор средств для работы монтажников на высоте (подмости, люльки, подъемные платформы и т.п.) выполняется в проекте организации строительства или в технологических картах.

10.3. Пр и монтаже системы на реконструируемых з даниях работы начинаются с очистки фасада от несвязанных с основанием э леме нтов, таких как отслоившиеся штукатурка, краска и т.п. Кроме того, фасад надо освободи ть (демонтировать) от специальных устройств: водостоков, различных кронштейнов , антенн , вывесок и др.

10.4. Монтаж системы начинается с разметки фасада установки маяков, по которой будут устанавливаться и крепиться к основа ни ю крон штейны и вертикальные профили. Разметка выполняется с помощью геодезических приборов, уровня и отвеса. Установка и крепление кронштейнов и вертикальных профилей в пределах захватки может производиться сн изу вверх и наоборот в зависимости от решений, принятых в П ОС.

10.5. После разметки фасада в нем сверлятся отверстия под дюбели для крепления кронштейнов к основанию посредством анкерных болтов. Для снижения теплопередачи в месте примыкания кронштейна к ос н ованию между ними на анкерный болт одевается п арон итовая прокладка.

В случаях, когда основанием является ки рпична я кладка, нельзя устанавливать дюбели в швы кладки, при этом, расстоян ие от ц ентра дюбеля до лож ковог о шва должно быть н е менее 25 мм, а от тычкового - 60 мм. Минимальное расстояние от края конструкции до дюбеля оговаривается специальными рекомендациями фирмы-изготовителя дюбелей.

Категорически запрещается сверлить отверстия для дюбелей в пустотелых кирпичах или блоках с помощью перфоратора.

10.6. На кронштейны устанавливаются и крепятся к ним вертикальные профили, которые являются базой для ус т ройства отделочного слоя фасада в пределах проектных допусков. Поэтому установка каждого п рофиля, его положение в вертикальной плоскости проверяется соответствующими приборами: теодолитом, отвесом и др. Крепление п рофиля к кронштейну производится заклепками или винтами.

10.7. К началу монтажа плит утеплителя захватка, на которой прои з водятся работ ы, должна быть укрыта от попадания влаги на стену и плиты утеплителя.

Исключением могут быть случаи, когда монтажники не покидают рабочие места до тех пор , пока все смонтированн ые плиты не закроют, предусмотренной проектом, ветровлаг озащит ной пленкой.

10.8. Монтаж плит ут еп лителем начинается с нижнего ряда, который устанавливается на стартовый профиль, цоколь или другую соответствующую кон струкцию, и ве дется снизу вверх. Если плиты утеплите ля устанавливаются в 2 ряда, следует обеспечить п еревязку швов. Плиты утеплителя должны устан авливаться плотно друг к другу так, чтобы в швах не было пустот. Если избежать пустот не удастся, они д олжны, быть тщательно заделаны тем же матери алом. Вся стена (за исключением проемов) непрерывно по всей поверхности должна быть покрыта утеплителем, установленной проектом толщины. Креп ление плит утеплителя к основанию производится пластмассовыми дюбелями тарельчатого типа с распорными стержнями. В случае применения ве тровлаг озащ итн ой пленки, установленные плиты утеплителя сн ачала крепятся к основанию только двумя дюбелями каждая плита и только после укрытия не скол ьких рядов пленкой устан авливаются остальные, предусмотренные проектом, дюбели. Полотнища пленки устанавливаются с пе рехлестом 100 мм.

10.9. Мо н таж облицовочных плит преимущественно начинают с нижн его ряда и ведут снизу вверх. Креплени е облицовочных мате риалов к вертикальным профилям изложено в п. 3.3.3. Одн овременно производится облицовка оконных п роемов и других эл еме нтов фасада. Во время монтажа отделочных материалов следует следи ть за те м, чтобы воз душн ый зазор позади них был чист и без каких-ли бо п осто ронн их в ключений.

10.10. В процессе монтажа элементов системы должен выполняться пооперационный контроль качества работ и составляться акты на скрытые работы. Это должно выполняться в соответс т вии с действующей в подрядной организации «Системой управления контролем качества продукции», где указано, какие параметры и технологические процессы контролируются и лица, ответственн ые за выполн ение этой работы. В составе комиссии, подписывающей акты на скрытие работы, должны быть лица (представите ли проектной орган изации), выполняющие авторский надзор.

10.11. Работ ы по монтажу системы могут выполнять организации, специали сты кот орых прошли обучен ие и имеют лицензию на право выполнения указанных работ от О ОО «А лкон-Трейд» .

10.12. Все рабо т ы должны выполняться под контролем лица, ответственного за безопасное производство работ и в соответствии с требованиями СНиП 12-03-99 Безопасность труда в строительстве. Общие требования» и СНиП III-4-80 «Те хника безопасности в строительстве».

11. Правила эксплуатации системы

11.1. В процессе строительства и эксплуатации здания не допускается крепить непосредственно к облицовочным материа л ам любые детали и устройства.

11.2. Не следует допускать возможность попадания воды с крыши здания на облицовочные материалы, для чего надо содержать желоба на крыше и водостоки в рабочем состоянии.

11.3. Уход за облицовкой фасада, заключающийся в ее регулярной оч и стке и периодическом восстановлении, п родлит срок службы облицовки.

11.4. Промывка водой является одним из наиболее эффект и вных сп особов очистки облицовки.

Рекомендуется сочетать промывку с ручной очисткой поверхности щетками или скребками. При этом, следует исключить попадание грязной воды на ве т ровлагозащ итную пленку, которой покрыт утеплитель.

11.5. Элементы облицовки с дефектами, не подлежащими восстановлению, заменяются в соответствии с инструкцией разработчика системы.

Справка: разработчик, изготовитель и поставщик элемен тов си стемы - ООО « Алкон -Трейд» .

Адрес: 11 3054, г. Москва, дом 69, корп. 3.

Тел ./ факс : 363-21-04 , 9 52-78-00.

E-mail: alcont@postman.ru

www: u-kon.ru

www: alucobond-sistem.ru

12. Перечень нормативных документов и литературы

1. СНиП 2.08.01-89* и МГСН 3.01-01      Жилые здания.

2. СНиП 2.01.07-85                                     Нагрузки и воздействия.

3. СНиП 2.03.06-85                                     Алюминиевые конструкции.

4. СНиП II-23-81 *                                       Стальные конструкц ии.

5. СНиП II-3-79 * (изд. 1998 г.)                  Строительная теплотехника .

6. СНиП 23-01-99                                       Строительная климатология.

7. СНиП 2.01.01-82                                     Строительная климатология и геофизика.

8. СНиП 2.03.11-85                                     Защита строительных конструкций от коррозии.

9. СНиП 21-01-97                                       Пожарная безопасность зданий и сооружений.

10. МГСН 2.01.99                                       Нормативы по теплозащите и тепло в одоэлект росн абжению .

11. ГОСТ 17177-94                                     Материалы и изд е лия строите льные теплоизоляционные. Методы испытаний.

12 . ГОСТ 22233-93                                     Профили прессованн ые из алюминиевых сплавов для ограждающих конструкций. Общи е технические условия

13 . ГОСТ 26805-86                                     Заклепка трубчатая д ля односторонней клепки тон колистовых строите льных металлоконструкций. Технические условия.

14. ГОСТ 27180-86                                     Керамические плитки. Методы испытаний.

15 . ГОСТ 7025-78                                       Мате риалы стеновые и облицовочные. Методы определения водопог лощен ия и морозостойкости.

16 . ГОСТ 481-80                                         П аран итовы е листы.

17.   Рекомендации по проверке и учету воздухопроницаемости наружн ы х ограждающих конструкций жилых здан ий. ЦНИИ ЭП жилища, Москва, 1983 г .

18.   Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г. Москве системы с вентилируемым воздушным зазором «Краспан» . Правительство Москвы. Москомархитек т ура, Москва, 2001 г.

19 .   Заключение и протокол сертификационных испытаний Н ИИСФ № 51 от 22.06.2000 г. М.

Приложение

Госстрой Росс и и

Го суда рственное уни тарно е пред при ятие

«Центральный научно-исследовательский

ин ст ит ут строительных к онструкц ий

и мени В . А. Куче ренко»

ИНН 77 2119317 5

ГУ П ЦНИ ИСК

и м. В. А. Куче ренко

в Ф АК Б МИн Б Волгоградский

Расчетный счет 4050281020015000175

В АКБ «Московский индустриальный банк»

г. Москва

БИК 044525600, К.С 00101010000000000900

10 9428, Моск ва, 1-я Инстит утска я, 6

тел. (095) 17 1-26 -50, 170-10-60

фа к с 1 71-28-58

14.11.2001 г. № 1-945

На Ваш № 320 -14 37 от 25.10. 200 1 г.

Директору по научной деятельности

Гранику Ю. Г.

При расчете у казанной в Вашем письме системы «об ли цовк а-покрытие» необходи мо учитывать действие средней ( wm ) и пул ь саци онн ой ( wp ) состав ляющи х давления ветра . При э том для элементов облиц овки, расположенных на нав ет ренн ой пове рхности здания w р опре д еляется по формуле 8 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздейств ия». Для элемен тов облицовки, расположенных на боков ых и подветренн ой сторон ах здани я, допускается принимать

wp = 0,3 wm (h )

где h - высота здан и я.

При о п ределении ветровой нагрузки, действующей на вн утренние поверхности рассмат риваемы х конструкций, пульсации давления допускается не учитывать.

Одновре м енно обращаем Ваше внимание на то, что при расчете узлов крепления элементов облицовки среднюю составляющую ( wm ) ве т ров ой наг ру зки нео бходи мо уве ли чи ть на 20 % .

Зам, директора института                                                              Н аз аров Ю. П.

Ис п . Попов 174 731 2

Вход. № 758

30.11.2000

ЦНИИЭП жилища

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Виды сечения разрезы Гост 11738 Гост 14034 74 Гост 1491 80 Гост р 12 2 143 2009 Гост сетки арматурные сварные Инструкция и 1 13 07 Маркировка грузов Обозначение Приборов кип Пдк Пуэ 6 издание Расход электроэнергии Расчет системы отопления Расчет теплопотерь здания Сортамент Двутавров с параллельными гранями полок