СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС
Трехслойные и другие глухие (непрозрачные) ограждающие конструкции
Трехслойные панели для многоэтажных гражданских и других каПитальных зданий. Панели с обшивкой из асбестоцемента применяются для стен промышленных, административных и жилых зданий различной этажности — до 30 и более этажей.
Эти панели изготовляются обычно сравнительно небольших размеров и используются для заполнения фахверка, образуя глухую часть стены, преимущественно с горизонтальной разрезкой и сплошным остеклением. Часто из трехслойных плит в заводских условиях образуют крупноразмерные панели — на два этажа или «на комнату» и даже «на две комнаты», вставляя их в каркас из легких металлических профилей или древесины.
Еще в 1933 г. фирма «Силотакс Корпорейшн» (США) построила в Лонг-Айленде здание с наружными навесными панелями из асбестоце- ментных листов, наклеенных на изоляционную древесноволокнистую плиту. Позднее серия аналогичных зданий была построена в ряде других городов.
Многолетний опыт производства и применения трехслойных клееных панелей с обшивкой из асбестоцемента и легким конструктивным утеплителем (в основном, из пенопласта) имеет фирма «Керн» в Цин-
диннати (США, штат Огайо). Эти навесные стеновые панели нашли применение в школьных, конторских и промышленных зданиях. По утверждениям фирмы, панели зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Они не требуют ухода, хорошо сопротивляются непогоде и воздействию влаги и достаточно стойки против огня.
В настоящее время клееные трехслойные панели с асбестоцемент - ной обшивкой выпускают и другие фирмы США, а также канадские, английские, французские и голландские фирмы.
Типичны для такого рода конструкций панели, применяемые английской фирмой «Индалекс Инджинииринг». Они имеют длину 2,5 м, ширину 1,23 м и толщину от 3,08 до 6,35 см. Обшивка их выполнена из плоских асбестоцементных листов, а средний слой — из пенополистирола или пеностекла. Между внутренней обшивкой и средним слоем имеется пароизо - ляция из алюминиевой фольги толщиной 0,05—0,1 мм (рис. 2.1). Со стороны улицы асбестоцементная обшивка покрывается слоем стеклопластика либо защищается краской на основе синтетических смол или эмалируется. Вес трехслойных плит составляет 21— 22 кг/м2 Они применяются в сочетании с фахверком или для заполнения каркаса крупноразмерных панелей с оконными проемами (рис. 2.2, 2.3).
Аналогичные панели, покрытые с внешней стороны слоем стеклопластика толщиной 0,5 мм, выпускают в США фирмы «Прем-Пан», «Хаскелит» и др. Навесные стеновые панели «Исоста-
Привас» (Франция) имеют обшивку из асбестоцементных листов толщиной 6 мм и обрамление из деревянных брусков. Между внутренней облицовкой и пенопластом размещается пароизолирующий слой из полиэтиленовой пленки. Асбестоцементный лист наружной облицовки покрывают лаком или окрашивают. Из таких панелей выполнены, например, стены зданий транзитного центра и складов «Данзас» в Париже.
Панели «полипляк» (Франция) имеют средний слой из пенополистирола. Для их наружной обшивки применены прессованные асбестоцементные листы (фирменное название «глязаль»), для внутренней — непрессованные асбестоцементные листы, окрашенные или покрытые лаком. У стеновых панелей типа Е. У.Р. высотного здания в Париже обшивка со стороны улицы выполнена из асбестоцементных листов, покрытых защитным и декоративным слоем на основе полиэфирных смол, а со стороны помещения — из листов сухой гипсовой штукатурки. Средний слой этих панелей состоит из полистирольного пенопласта. Аналогичную конструкцию, но без покрытия полиэфирными смолами имеют и стеновые панели, изготовленные французской фирмой «Брино» и примененные при строительстве лицея Тюрго.
Рис. 2.: фирмы |
. Клееная навесная панель «Индалекс Инджинииринг» (Англия) |
1 — стеклопластик; 2 — асбестоцемент; 3 — пенополистирол; 4— пароизолирующая прослойка из алюминиевой фольги |
Трехслойные панели небольшого размера (площадью до 2 м2) и толщиной 3,75 см для наружных стен, со средним слоем из пенополиуретана и обшивкой из асбестоцементных листов, выпускаются английской фирмой «Картер панелс». Английская же фирма «Плайгласс» про-
Рис. 2.2. Клееные навесные стеновые панели фирмы «Индалекс Инджинииринг» в сочетании с металлическим фахверком |
А — схема фасада здания; б —сечение стен; б —детали крепления фахверка к основным несущим конструкциям; / — трехслойная панель; 2— элементы алюминиевого фахверка |
Чу" Jh - ЦТ |
6)
Рис. 2.3. Панели крупного размера с деревянным каркасом и заполнением из клееных трехслойных плит с обшивкой из асбестоцемента и средним слоем из пенополистирола фирмы «Индалекс Инджинииринг» |
А — разрезка фасада; б —сечение панелей; / — трехслойная клееная панель; 2 —элементы деревянного каркаса панели; 3 — оконный блок
Изводит панели толщиной от 2,05 до 6,9 см также с заполнением из пенополиуретана или в виде плиты из пенополиуретана или в виде плиты из спрессованных асбестовых волокон.
В некоторых случаях для среднего слоя панелей в сочетании с ас - бестоцементной обшивкой применяют пенополихлорвинил. Такой средний слой имеют, например, стеновые панели под названием «савима» (Франция) (рис. 2.4), внутренняя обшивка которых состоит из прессованных асбестоцементных листов. Лицевая поверхность внешней обшивки обработана минеральным покрытием, придающим им водонепроницаемость и атмосферостойкость. Панели «савима» применены для стен здания завода по производству пенопластов в г. Трильпор. Навесные стеновые панели со средним слоем из пенополихлорви - нила применены и в здании завода, построенного в г. Маркуле. Их обшивка состоит из асбестоцементных листов с защитным слоем из стеклопластика. Панели имеют обрамление из алюминиевых профилей (рис. 2.5).
Хотя пенопласт — основной материал, применяемый в качестве среднего слоя клееных трехслойных панелей с асбестоцементной обшивкой, для этой цели часто применяются и другие мате-
толщиной 4 мм и средним слоем из плит «панолен» толщиной 40—60 мм. Эти плиты размером 2,44Х|1,22 м прессуются из льняной костры со связующим на основе карбамидной смолы.
Панели с металлическими обшивками. В качестве металлических обшивок трехслойных клееных панелей применяют алюминий, плакированную или эмалированную сталь.
Рис. 2.7. Фабричное здание близ Вн - гена (Англия) |
Для среднего слоя этих панелей применяют пеностекло, асбесто - люкс и другие огнестойкие материалы, а также пенопласты. При изготовлении трехслойных панелей с металлической, особенно алюминиевой
Рис. 2.6. Административное здание в Лондоне с навесными стеновыми панелями из алюминия
Обшивкой, был использован опыт авиационной промышленности, где трехслойные панели применяются с первой мировой войны. В связи с этим до последнего времени клееные алюминиевые строительные панели изготовляются некоторыми авиационными фирмами.
В период второй мировой войны трехслойные панели с обшивкой из металлических материалов применяли в США при сооружении газо - и бомбоубежищ. Фирма «Крайслер» (США) использовала трехслойные конструкции с легким заполнителем в домиках, предназначенных для воинских частей на Аляске, в больших складских помещениях, при строительстве нового завода в Индиапополисе. В этих панелях алюминиевые листы склеивались со средним слоем из сотопласта.
Панели с обшивкой из алюминия нашли широкое распространение, особенно в жилищном строительстве. Различными фирмами рекомендуется большое количество конструктивных решений стен с применением алюминия в качестве обшивок трехслойных панелей административных (рис. 2.6), производственных (рис. 2.7), общественных и других зданий. Лишь в Англии рекомендуется 16 видов конструктивных решений таких стен. В качестве примера приведены схемы стенового ограждения системы «Эйджин» (рис. 2.8). Каркас этого ограждения — прессован
ные алюминиевые профили. Вертикальные импосты крепятся к железобетонным междуэтажным перекрытиям. В качестве заполнения применяются панели из асбестолюкса, облицованного листовым алюминием. Горизонтальные и вертикальные швы перекрываются нащельниками из прессованного алюминиевого профиля.
Рис. 2.8. Схема ограждающей стеновой конструкции системы «Эйджин» J — типовой фасад; 2 — схема поперечины; 3 — ригель; 4 — элемент ригеля; 5 — импост; 6 — стык вертикального элемента; 7 — перекрытие; 8 — нижний элемент |
Стеновое ограждение такой конструкции применено в одном из новых общественных зданий в Лондоне.
73 |
Панели с обшивкой из плакированной стали нашли широкое применение в Англии (например, фирма «Джон Саммерс»), ФРГ (фирма «Хьеш») и других странах. Очень распространены, в частности, такие панели в жилищном строительстве Англии. Совет лондонского графства явился едва ли не первой организацией, санкционировавшей (еще в 1959 г.) применение плакированной стали для наружных обшивок. Они применяются также в промышленном (рис. 2.9) и общественном строительстве.
6 А. Б. Губенко
Рис. 2.10. Сечение клееных панелей с наружной обшивкой из эмалированной стали фирмы «Карен» 1 — эмалированная сталь; 2—оцинкованная сталь; 3—крафт-бумажный сотопласт, заполненный вермикулитом; 4 — пеностекло; 5 — асбестолюкс; 6 — маты из стекловолокна; 7 — алюминиевые соты |
1 7 2 6 |
М |
Ц— Z |
Тирует ее долговечность на сотни лет. Такое покрытие может иметь почти любой цвет (согласно британскому стандарту № 2660 или по выбору заказчика). Поверхность может быть полуматовая или глянцевая. Панели с обшивкой из эмалированной стали могут быть глухими или с оконными проемами. Для примера показаны (рис. 2.Ю) сечения таких панелей, выпускаемых фирмой «Карэн». Средний слой их может быть однослойным или многослойным. Применяют панели разных размеров площадью до 9 м2. Стыки их уплотняются прокладками из пенопласта ПХВ. Такие панели были применены в качестве подоконных вставок в 32-этажном общественном здании в Лондоне. В качестве сред - него слоя этих панелей применен крафт-бумажный сотопласт, заполненный вермикулитом. По данным фирмы «Карэн», такое решение в Англии наиболее распространенное. |
Панели с обшивкой из эмалированной стали широко используются в Англии фирмами «Карэн» и «Фабкол». Для эмалировки жидкая стекловидная эмаль наплавляется на стальные листы при температуре 860° С. Полученное таким образом защитное покрытие отличается высокой атмосферостойкостью, даже при самых суровых условиях, и высокой коррозионной стойкостью к всевозможным химическим агрессиям. Покрытие не выгорает на солнце и легко моется. Фирма «Карэн» гаран-
Аналогичные панели были использованы также в качестве стеновых ограждений дома для престарелых, выстроенного в г. Джерси (рис. 2.11), административного здания в Ливерпуле и др.
Обшивки из нержавеющей стали применены, например, в стеновых ограждениях 11-этаж - ного жилого дома в Париже. Для среднего слоя этих панелей использован пенополиуретан, а в качестве внутренней обшивки — сухая гипсовая штукатурка с пароизолирующим слоем — алюминиевой фольгой. Панели с обшивкой из стеклопластика применяются в многоэтажных зданиях сравнительно редко, тем не менее есть интересные примеры таких зданий, построенных в разных странах.
В Англии фирмой «Бакелит» проведены опытные работы и экспериментальное строительство зданий с наружными трехслойными конструкциями, имеющими обшивку из стеклопластика и средний слой из фенольного пенопласта или пенополиуретана. Одним из первых было построено двухэтажное здание правления телефонной станции в Бирмингеме с панелями двоякой кривизны (рис. 2.12). Панели второго этажа — самоне - сущне и крепятся лишь к нижним панелям, которые, в свою очередь прикреплены к перекрытиям и закреплены к фундаментной плите. Общие размеры здания: длина 11,5 мч ширина 7,2 м, высота 5,8 м. Размеры панелей: угловые 2,2X2,2 м (в плане), боковые верхнего этажа (в плане) 3,6X1,45 м И боковые панели первого этажа — ширина 1,45 м, высота 3,05 м.
Рис. 2.11. Дом для престарелых с наружными панелями, имеющими обшивки из эмалированной стали (Нью-Джерси, Англия) |
Рис. 2.12. Двухэтажное здание с трехслойными панелями из стеклопластика и фенольного пенопласта в Бирмингеме (Англия) |
6* |
75 |
Основанием сооружения служит железобетонная обвязка высотой 61 см. К стальной раме приварены кронштейны для подвески панелей первого этажа. Ступени облицованы эпоксидной смолой («нескользящей»). Полы верхнего этажа — из древесины, первого этажа с эпоксипокрытием в прихожей, и в остальных местах — из винипласта. По данным фирмы, стоимость описанного здания близка к стоимости здания из обычных материалов. На
Основе успешных экспериментов начато массовое производство таких домов, которые идут на экспорт в страны Ближнего Востока. Основное применение нашли, однако, более простые панели — вставки небольших
Размеров, навешиваемые на каркас. Так, этой же фирмой было построено 11-этажное здание (рис. 2.13) с подоконными панелями-ставками размером 1,6X1,2 м; внутренней обшивкой их служит слоистый пластик, а наружной — стеклопластик.
Во Франции фирмой «Витрекс» сооружено многоэтажное здание комиссариата по атомной энергии с панелями, имеющими обшивки из стеклопластика. В качестве среднего слоя панелей применен вспененный поливинилхлорид или пенополистирол. Размеры панелей: 2,44X1,22 м, Толщина 28 мм, вес 1 м2 панели 8 кг.
Дома повышенной этажности с обшивками из стеклопластика применяются в сочетании с огнестойкими средними слоями (газоцемент, асбестолюкс и др.). Пенопласты — обычно пенополиуретаны — применяются здесь лишь для заполнения полостей между несгораемыми слоями.
В Лондоне уже сооружаются два двадцатиэтажных дома подобного типа (рис. 2.14) и еще три подобных дома намечены к строительству. Панели в этих домах устраивают высотой на комнату с оконными проемами. Панели обрамляют по контуру и оконному проему швеллерами из легкого металла. По заданию панели должны воспринимать ветровую нагрузку 88 кГ/м2, а вес их не должен превышать 120 кг/м2.
Панели подвергались испытаниям на статический изгиб и атмосфе - ростойкость (влияние влаги, действия ультрафиолетовых лучей и др.), которые дали положительные результаты; как отмечается, панели выдержали нагрузку 220 кг/м2 при допускаемом прогибе.
Панели также подвергались испытаниям на огнестойкость в Противопожарном научно-исследовательском центре. При испытаниях пламя не проникало внутрь панели, но чрезмерно распространялось по стеклопластиковой обшивке. В связи с этим были разработаны и применены более огнестойкие виды стеклопластиков, полностью выдерживающие дальнейшие огневые испытания.
В связи с небольшим весом панелей, не позволяющих полноценно использовать краны, и, с другой стороны, учитывая строгое соблюдение допусков указанных панелей, было решено монтировать укрупненные блоки на 3 этажа размером 8,2X4 м в виде сварной рамы, к которой на заводе прикреплялось на болтах 6 панелей.
Рис. 2.13. 11-этажное здание с трехслойными панелями (Англия) с обшивками из стеклопластика и средним слоем из фенольного пенопласта |
Панели перегородок. Зарубежные фирмы, производящие клееные трехслойные панели для навесных стен, выпускают и аналогичного типа конструкции для перегородок (фирмы «Кери», «Джон Менвиль», «Андерсон» и др.).
Упомянутый выше французский завод Монте производит трехслойные клееные перегородочные панели с обшивкой из листов сухой гипсовой штукатурки или асбестоцемента толщиной 5 мм и средним слоем из бумажного сотопласта. Панели имеют ширину 1,2 м, высоту — от 2,5 до 3,6 м и толщину 5,6 и 7 см. Перегородочные панели под названием
Рис. 2.14. 22-этажный дом в Лондоне с наружными стеновыми навесными панелями и обшивками из самозатухающего стеклопластика
«плякоплятр» с такой же обшивкой и средним слоем из пенополистирола выпускает фирма «База» в Париже.
Перегородочные панели английской фирмы «Венеста» применяются строительной фирмой «Тэнтон Контракте». Они имеют обшивку из листов сухой гипсовой штукатурки, покрытых пленкой из поливинилхло - рида, и средний слой из полистирольного пенопласта, имеющего фирменное название «стироцелл». Итальянская фирма «Карло Паскуэтти и К°» выпускает панели легких сборных перегородок с обшивкой из гофрированных листов поливинилхлорида различных расцветок и средним слоем из пенополиуретана.
Некоторыми фирмами изготовлены опытные образцы объемных сантехнических блоков размером в плане 3,24(3,33) X 1,85(2,5) м, высотой около 2,4 м и весом 1—1,25 т. Блоки собраны из трехслойных панелей, обшивка которых выполнена из бумажного слоистого пластика с внутренней и листов сухой штукатурки с внешней стороны или с двух сторон из фанеры и древесноволокнистых плит, защищенных синтетическими красками. Средний слой состоит из пенопласта на основе фе - ноло-формальдегидных или полиуретановых заливочных композиций. Как указывалось (см. главу 1), начинают применяться и объемные блоки на целую квартиру.
Трехслойные панели для одноэтажных жилых и других облегченных зданий. Трехслойные панели нашли широкое применение за рубежом и в одноэтажном строительстве, где они являются несущими или используются в сочетании с деревянным, металлическим и другим каркасом. В качестве среднего слоя этих панелей широко используется пенопласт (преимущественно полистирольный), а также сотопласт[15].
В связи с относительно меньшей капитальностью таких зданий в них в качестве обшивок панелей наряду с указанными несгораемыми материалами (асбестоцемент, алюминий и т. п.) используются и древесные плиты, в особенности водостойкая фанера и древесноволокнистые плиты (ДВП), причем для наружных условий эти материалы подвергаются защите специальными облицовками (алюминиевая фольга, поли - винилхлорид и др.) или водостойкими красками (см. главу 3). Особенно большое применение нашли такие панели в сборном малоэтажном строительстве в США.
Американская фирма «Корвэл Индайтиз» выпускает строительные детали для передвижных домов. Основное изделие фирмы — панели для пола толщиной 79 мм, длиной 3,6—4,2 и 2,4—3 м. Панель представляет собой сотовую бумажную серединку с обшивкой из клееной фанеры. Между собой панели соединяют в шпунт и гребень. Фирма выпускает также стеновые и кровельные панели, в которых вместо бумажной сотовой серединки используют полистирольный пенопласт толщиной 37 мм. Такие панели в настоящее время используют при строительстве не только передвижных домов, но и многоэтажных зданий.
Фирма «Алкоа» построила близ Питсбурга (США) здание, стены и кровля которых выполнены из трехслойных панелей. Кровельные панели толщиной 75 мм изготовлены из полистирольного пенопласта, оклеенного с двух сторон алюминиевыми листами. Стеновые панели толщиной 50 мм оклеивали с наружной стороны алюминием, а с внутренней— древесноволокнистыми плитами, покрытыми с одной стороны пароизо - ляционной фольгой. С наружной стороны алюминиевая поверхность стен и кровли была покрыта эмалью. По данным фирмы, стоимость квадратного фута стеновой панели 1 долл., а кровельной — около 1,1 долл.
Американская фирма «Уилльям Ф. Вэймэн» разработала конструкцию жилого дома, в котором широко применены в качестве отделочного и конструкционного материала древесностружечные плиты.
В США фирмой «Мэйджер Рилти Корпорейшн» выпускаются сборные дома заводского изготовления, в которых в качестве несущей конструкции покрытия использованы полые балки полиэфирного стеклопластика сечением 30,5X7,6 см. Наружные стены дома 74,4 м2 выполнены из трехслойных панелей. Средний слой стеновых панелей выполнен из пенополиуретана, наружный — из листового алюминия, покрытого защитным слоем лака на основе акриловой смолы, и внутренний — из клееной фанеры. В панели вмонтированы алюминиевые профили. Толщина панелей стен 45 мм, а панелей покрытия — 50 мм. Отличительная особенность этого дома в том, что он смонтирован без применения болтов, шурупов и гвоздей. Все соединения выполнены на клею. Полые балки из полиэфирного стеклопластика одновременно служат каналами для системы воздушного отопления помещений и для прокладки электропроводки.
Другой пример такого конструктивного решения — одноквартирный дом (рис. 2.15), разработанный компанией «Купперс» (США). Первый дом подобного типа был смонтирован в 1958 г. за один рабочий день бригадой в пять человек, включая установку стен, панелей крыши, всех внутренних несущих стен и перегородок. Несущие панели имеют средний слой из пенополистирола и наружные слои из древесины и фанеры, гипсовой штукатурки и керамических плиток. Самые крупные из использованных панелей — кровельные размером 5,47X1,22X0,1 м, весят всего 68 кг; их легко могут установить на место два человека.
На основании успешного испытания первых опытных домов, трехслойные панели с фанерными обшивками и средним слоем из пенополи - стирола нашли применение в США (фирмы «Купперс» и «Дженерал Каунас») вначале для жилых зданий, а в дальнейшем ив промышленном строительстве. Для защиты от атмосферных воздействий и повышения пароизоляционных свойств обшивок они оклеиваются алюминиевой фольгой и другими материалами (см. главу 3). Панели изготовляются путем вспенивания пенополистирола внутри с одновременным припени - ванием к обшивкам. Крупный завод по изготовлению таких панелей организован еще в 1960 г. в Дейтройте (штат Мичиган, США), продукция которого была использована в 15 штатах США, включая Аляску, а также Австралию, Бразилию и т. д.
Рис. 2.15. Конструкция стандартного дома фирмы «Купперс» (США), стены и покрытие которого выполнены из клееных трехслойных панелей |
Определенный интерес представляют сборно-разборные холодильники (хранилища) для фруктов с кровлей (бесчердачной) и стенами из указанных панелей, уложенных по металлическому каркасу (рис. 2.16). Размеры панелей: ширина 1,2 м; длина 1,4—7,2 м (модуль 0,6 м) и толщина 50—200 мм (в зависимости от требуемой изоляции и несущей способности). Для среднего слоя панелей применен пенополистирол с объемным весом 30 /сг/ж3. Обшивка из фанеры толщиной 6 мм, Склеенной на феноло-формальдегидном клее, с облицовкой алюминием толщиной 0,5 мм. Соединение стеновых панелей между собой и крепление их к цоколю осуществляется с помощью специальных замков, устанавливаемых в панели при изготовлении; кровельные панели крепят к балкам каркаса болтами, закладываемыми в швы между панелями (рис. 2.16,6). Швы уплотняют герметиком на основе силиконового эластомера, обеспечивающим надежную герметизацию шва при многократных деформациях панелей, в условиях больших колебаний температуры и атмосферных влияний. По панелям покрытия выполнена рулонная кровля. В сборных одноэтажных домах из таких панелей варианты планировки и внешнего вида характерны для архитектуры малоэтажных жилых домов США. Панели стен и крыши, несмотря на их большую длину, изготовляют большей частью в виде одного неразрезного элемента. Дома монтируют на бетонном фундаменте с подвалом или без подвала. Полы деревянные, оконные переплеты из алюминия. Фирма изготовила и построила несколько тысяч таких домов в США и других странах.
К бескаркасным домам с несущими панелями из пластмасс относится также небольшой дом полезной площадью 66 м2, сооруженный в 1962 г. фирмой «Холидей» в Милане (Италия). Панели наружных стен и плоского покрытия в нем имеют средний конструктивный слой из жесткого пенополиуретана, наружный облицовочный слой из листового алюминия и внутренний из фанеры. Высокая конструктивная жесткость и прочность этих панелей позволили монтировать здание без
Несущего каркаса. В
А)_______________________________________ настоящее время предполагается наладить серийное изготовление этих домов.
Рис. 2.17. Фрагмент стены здания со стенами из клееных трехслойных панелей, построенного в Турине (Италия) |
Рис. 2.16. Холодильники промышленного назначения с ограждениями из трехслойных панелей с фанерными обшивками и средним слоем из пенополистирола |
1 — деревянный каркас; 2 — бумажный сотопласт; 3 — фанера; 4— полиэфирный стеклопластик; 5 — защитный слой из пластика на основе меламиновой смолы; 6 — слой звукоизоляции |
А — схема здания; б—схема узлов: / — фанера (теплая сторона); 2 — деревянные рейки; 3—фанера (холодная сторона); 4 — пенополистирол; 5—герметик; 6 — механизм крепления; 7 — уплотняющая прокладка |
На международной выставке в Турине (Италия) был сооружен сборный дом из
Трехслойных панелей со стальным несущим каркасом. Проект рассчитан на серийное изготовление одноквартирных сборных домов жилой площадью 48 ж2. В основу планировки здания положен модуль 1,2 ли Стены сделаны из панелей размером 1,2x2,4x0,05 м; средний слой — из сотопласта, заполненного пенопластом. Сотопласт оклеен с обеих сторон фанерой с облицовкой пластмассами и заключен в деревянную обвязку (рис. 2.17).
Трехслойные панели со средним слоем из пенопласта и обшивкой из фанеры или древесноволокнистых плит изготовляют в Англии и применяют для стен, перегородок, при строительстве сборно-разборных павильонов, магазинов и коттеджей.
В Японии в настоящее время выпускается ряд легких сборных одноэтажных домов заводского изготовления, в ограждающих стенах
и покрытиях которых используются трехслойные панели с применением пластмасс.
Некоторые из зарубежных фирм, одни—с целью рекламы, другие— для натурного изучения разработанных конструкций построили одноэтажные здания загородного типа с применением для ограждающих конструкций комбинированных трехслойных панелей. Так, в Дюссельдорфе по проекту арх. К- Охмана построено здание с легким металлическим каркасом и ограждающими трехслойными панелями, имеющими обшивку из асбестоцемента и стеклопластика и средний слой из пе - нополистирола. По периметру панели размером 300X X 50x4,6 см окантованы деревянными планками.
В Тройсдорфе (ФРГ) фирмой «Д. Нобель» в 1959 г. построен одноэтажный дом по проекту арх. Р. Френца (рис. 2.18), ограждающие стеновые панели которого имеют два внешних слоя из бумажного слоистого пластика, известного под фирменным названием «ультрапас», соединенные со средним слоем из пе- нополистирола неопреновым клеем.
В 1962 г. фирмой «Холи - дей» в Милане построен жилой дом с наружными стенами из трехслойных панелей с обшивкой из алюминия и средним слоем из пенополиуретана. В середине 1963 г. в Уэлвине фирмой «Ай-Си - Ай» построен дом с внешними стенами из панелей, имеющих со стороны помещения обшивки из асбестоцемента, а с улицы — из жесткого поливинилхлорида и средний слой из пенопласта ПХВ.
Известное применение в одноэтажном жилом строительстве нашли также трехслойные панели с обшивкой из стеклопластика, совмещающего несущие и декоративные функции.
В Италии фирмой «Диоген» был построен круглый в плане жилой дом, огражденный панелями (толщина 10 см, средний слой — пенополистирол), крепящимися к стальному каркасу. Подобные дома построены в г. Бреды (Голландия). Они имеют стальной каркас с прикрепленными к нему панелями стен и кровли, в качестве обшивок которых использован стеклопластик. В первом случае средний слой в панелях — бумажный сотопласт, во втором случае — пенопласт.
Рис. 2.18. Сечение стен дома в Тройсдорфе (ФРГ) |
1 — бумажный слоистый пластик; 2 — пенопласт; 3— плита «лигнофоль»; 4 — алюминиевые профили; 5 — уплотняющие прокладки; 6 — стальной профиль; 7 — бетонная плита |
Панели с обшивкой из стеклопластика и средним слоем из пенопла
ста применены также для жилых домов, построенных в Дюнбергене (Бельгия) и в Польше. Первый из них интересен еще и тем, что в качестве несущих конструкций использованы заполненные газобетоном замкнутые профили из жесткого поливинилхлорида.
Панели со средним слоем из сотопласта, обшивками из стеклопластика толщиной 40 мм были применены для дома заводского изготовления, показанного в 1961 г. в Ванкувере (Канада).
Высокая транспортабельность трехслойных конструкций позволяет успешно применять их для сооружений за Полярным кругом, в труднодоступных горных районах и т. д. Слоистые конструкции двухэтажного общежития для исследователей Антарктиды были перевезены из Англии морским путем на остров Южная Джоржия и там собраны. Здание рассчитано на 16 человек постоянно проживающих и на 8 временно проживающих. Жильем и лабораторией для научно - исследовательской группы альпинистской экспедиции в Гималаях в 1960—1961 гг. служил сборно-разборный дом из фанерных панелей. Конструкция дома, имеющая цилиндрическую форму, отличалась достаточной прочностью, высокими теплоизоляционными свойствами, легкостью монтажа и транспортабельностью. Собранный почти из 100 фанерных панелей дом эксплуатировался в течение 6 месяцев на высоте 5790 м. При переноске сборные элементы упаковывали в пакеты весом по 27 кг. К земле дом крепили анкерами и расчалками. Устойчивость взаимостыкуемых элементов достигалась при помощи проволоки, протягиваемой в продольном направлении и навиваемой по окружности.
Легкие металлические кровли промышленных зданий. Применению легких металлических кровельных покрытий промышленных зданий за рубежом уделяется большое внимание. Они разделяются на две основные группы: безрулонные кровли и - кровли под рулонный ковер, преимущественно по штампованному настилу.
Рис. 2.19. Схемы стыков безрулонной металлической кровли, рекомендуемые нормами ФРГ А — деформационный шов, рассчитанный на хождение по нему человека; б — то же, не допускающий хождения человека; / — замок; 2 — кляммеры; 3— закладной брус; 4 — покрытие с фальцами; 5 — крепление к закладному брусу |
Безрулонное решение кровли (в особенности ее стыковые соединения) представляет применительно к нашей задаче наибольший интерес. Зарубежные источники (США, Англии, ФРГ, Франции и др.) свидетельствуют об интенсивной разработке таких конструкций. Однако полученные нами данные носят, как правило, рекламный характер и могут дать лишь общее представление об этих конструкциях. В большинстве источников подчеркивается необходимость специальных устройств, компенсирующих температурные деформации металлической безрулонной
кровли. Так, например, нормами ФРГ, выпущенными в 1962 г., рекомендуются конструкции подвижных стыков длинноразмерных элементов (5—6 м), воспринимающих температурные деформации. Стыки даются в двух вариантах (рис. 2.19) в зависимости от нагрузки. В стык, рассчитанный для хождения по нему, вкладывается деревянный брусок. На отогнутые вверх кромки листов кровли надевается прикрывающий шов металлический стыковой элемент в виде полосы с отогнутыми кромками, входящими в складки листов. Теми же нормами рекомендуются конструкции лежачих и стоячих фальцевых соединений (рис. 2.20).
Зарубежные фирмы рекомендуют стыки с применением специальных фигурных элементов. Кромки листов, идущих по скату, отгибаются вертикально вверх. На них надеваются на определенном расстоянии друг от друга фигурные скобы. В плоской опорной поверхности скобы предусмотрено отверстие для болта, ввинчиваемого в прогон. Продольный стык листов закрывается специальными элементами, имеющими трапециевидную форму, с загнутыми внутрь кромками, зацепляющимися за отогнутые вниз части скоб. В поперечном направлении листы укладываются внахлестку.
Представляют интерес стыки системы «Филлод» во Франции, примененные, например, при устройстве пологой безрулонной кровли над зданием школы (рис. 2.21). В JI-об- разные кромки верхних штампованных обшивок плиты вставляется перекрывающий шов прессованный зажим и
Вместе с накладкой по нижним обшивкам соединяется болтами.
Рис. 2,20. Типы фальцевых соединений, рекомендуемые нормами ФРГ |
/ — двойной стоячий фальц (высота около 25 мм); 2 — двойной стоячий фальц с открылком (подвижным или неподвижным); 3 — подвижное соединение; 4 — двойной лежащий фальц |
Юьо |
Рис. 2.21. Стыки системы (Франция) |
«Филлод» |
В литературе широко освещается безрулонная металлическая кровля, выполненная из профилированных металлических листов, холодная или утепленная с помощью подвешенной теплоизоляции. Стыки такой кровли находятся в более благоприятных условиях, чем стыки трехслойных кровельных плит с плоскими обшивками, так как температурные деформации компенсируются в них профилировкой листа. Плиты безрулонной кровли, однако, доставляют" на стройку с заранее выштампо - ванными профилями и кромками, входящими в конструкцию стыка. Таким образом, непосредственно во время монтажа не производятся ра-
По Ь~Ъ
Рис. 2.22. Безрулонная кровля «текталь» (ФРГ) А) |
I) |
А — конструкция листа и стыковых соединений; б — кровля с подвесным утепленным потолком; 1 — штампованный лист из плакированной стали; 2 — стальные ребра; 3 — подвесной потолок
Боты по отгибу, что определяет высокое качество и скорость сборки.
Наиболее интересным решением безрулонной кровли и устройства стыков можно считать конструкцию безрулонных плит из плакированной стали «текталь» (рис. 2.22) фирмы «Хьеш» (ФРГ).
Несущие элементы этой кровли выполнены из штампованных металлических листов, опирающихся на штампованные ребра (рис. 2.23), утеплитель в виде плит из пенопласта подвешивается снизу к ребрам (рис. 2.23,6). Листы по кромкам имеют заранее выштамно - ванную форму. При монтаже листы по длинным кромкам входят в пазы верхнего пояса ребра и по коротким кромкам соединяются внахлестку, образуя стыки корытообразного сечения. Между собой и с ребром листы крепятся прижимно - клеевыми соединениями на эпоксидном клее холодного отверждения или холодной клепкой со специальной уплотняющей прокладкой из одного или двух компонентных масс (например, бутиловая мастика). Пазы стыков заполняются гидроизоляционной мастикой.
Фирма гарантирует полную водонепроницаемость стыков описанной конструкции во время эксплуатации кровли, даже при нулевом ее уклоне.
Покрытия по штампованному стальному настилу Под рулонную кровлю с легким эффективным утеплителем являются основным решением для покрытий промышленных зданий в строительстве США, Франции, Англии, ФРГ и других странах.
В качестве утеплителей в них широко применяются пенопласты, в особенности пенополистирол с объемным весом 25—30 кг/м3.
Стальные настилы применяются различных профилей (рис. 2.24), обычно оцинкованными; для цехов с повышенной влажностью они подвергаются дополнительной плакировке винипластом. Размеры их по ширине вставляют 300—700 мм,, по толщине (высота гофра) —40—55 мм, По длине до 12 м. Толщина листов настила принимается 0,65—1,2 мм. Настилы обычно укладывают на прогоны, установленные с шагом 1,98— 2,5 м, и крепят при помощи сварки или самонарезающих винтов.
Герметизация соединений между отдельными блоками металлического настила достигается мастиками, а для получения более плотного соединения настилов после профилировки производится обжатие (высадка) торцовой части настилов штампом необходимой формы. Соединение пенопластов с настилами осуществляется при помощи мастик. Рулонный ковер обычно наклеивают непосредственно по утеплителю.
Интересным примером применения пенополистирола в строительстве может служить кровельное покрытие автомобильного завода в Генке (Бельгия) площадью около 150 тыс. м2. Несущей частью этого покрытия являлся стальной оцинкованный настил высотой 38 мм и толщиной 1 мм (рис. 1.2).
Применение пенополистирола в качестве утеплителя по штампованному настилу развивается и в социалистических странах. В Чехословакии с применением такого покрытия выполнен ряд сооружений, в том числе здание аэровокзала в Рузыне, где площадь покрытия соответствует 10 тыс. м2. Пенополистирол применен там толщиной 50 мм с объемным весом 30 кг/м3. Для упрощения работ на площадке и повышения качества покрытия полистирол предварительно оклеивали слоем рубероида. Кстати, такой способ хорошо известен в ФРГ и других странах. Пенополистирол применен сгораемый, так как самозатухающий полистирол в Чехословакии не выпускается. В связи с этим покрытие разделено на четыре участка противопожарными поясами шириной 3 м из плит пеностекла толщиной 80 мм.