ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЙ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ С МГТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Объем строительства в Москве зданий повышенной этажности с легкими навесными панелями с каждым годом возрастает.

Применение металла и различных видов пенопла­стов позволяет создавать предельно легкие и вместе с тем достаточно прочные ограждающие конструкции с необходимыми тепло - и звукоизоляционными свойст­вами.

Ограждающие конструкции из алюминия, стали и пенопластов в климатических условиях Москвы в ос­новном применяют в строительстве общественных и уникальных зданий. Опыт применения алюминиевых оконных переплетов в административных корпусах на просп. Калинина, алюминиевых панелей в здании Все­союзного института легких сплавов (ВИЛС), стальных оконных переплетов в здании библиотеки АН СССР и других показывает, что вопросы теплозащитных ка­честв ограждающих конструкций, долговечности тепло­изоляционных материалов, используемых в легких на­весных панелях, недостаточно изучены.

Конструкции заполнений крупноразмерных оконных проемов с применением алюминиевых профилей метал­лоемки, а невысокая их сборность снижает качество монтажных работ, повышает их стоимость.

За последние десять лет в массовом строительстве широкое распространение получили стальные изделия и конструкции в виде несущих колонн, обвязочных ба­лок-ригелей, являющихся зачастую элементами конст­руктивных решений наружных ограждений, например в зданиях Госцирка, Научно-исследовательской базы объединения «Наука», в домах экспериментального жи­лого района Северное Чертаново. В таких случаях в наружных ограждающих конструкциях образуются так называемые мостики холода, ухудшающие их теплоза­щитные свойства и отрицательно влияющие на микро­климат помещения.

Однако, несмотря на отдельные недостатки в конст­руктивных решениях легких стеновых панелей из алю­миния, стали и пенопластов, опыт их применения в строительстве признан положительным, так как они ис­ключительно легки и просты в перевозке и монтаже. Поэтому необходимо дальнейшее совершенствование теплотехнических и звукоизоляционных качеств таких конструкций, а также повышение долговечности приме­няемых в них материалов.

Ограждающие конструкции, состоящие из металли­ческих элементов и высокоэффективных утеплителей, обладают в теплотехническом отношении рядом особен­ностей. Термические сопротивления стеновых панелей с металлическими обшивками и утеплителями из пено­пластов, пенополиуретанов, минераловатных плит и других материалов превышают требуемые значения иногда в два-три раза. Принимаемый обычно коэффи­циент теплообмена на внутренней поверхности согласно СНиП [35] составляет ав = 8,7 Вт/(м2-К), что соответ­ствует лучистому теплообмену между поверхностями со степенью черноты е=0,91 (штукатурка, оклейка обоя­ми, побелка и др.). Поверхности из алюминиевых спла­вов имеют степень черноты е около 0,11. Поэтому при средних температурах поверхностей внутренних и на­ружных стен Ti= 18 и т2 = 10°С лучистая составляю­щая коэффициента теплообмена равна ал = 0,6, а кон­вективная составляющая в соответствии с рекоменда­циями [29]— ак=3,33. Следовательно, ав = 3,93 Вт/(м2-К) и Rb = 0,255 м2*К/Вт, что превышает обычное значение более чем в два раза. Таким образом, сопро­тивление теплопередаче ограждений с поверхностями из алюминиевых сплавов больше по сравнению с тем же показателем ограждений с обычными отделочными материалами.

Теплотехнические качества наружных ограждений из легких панелей с применением металла и эффектив­ных утеплителей зависят от конструкции и качества вы­полнения стыковых соединений панелей. Обеспечить не­обходимые теплотехнические качества стыков достаточ­но сложно из-за малой толщины панели (8—12 см) и невозможности применить традиционные способы за­делки и герметизации стыков с использованием различ­ных герметизирующих материалов. Нужны новые эф­фективные конструктивные решения стыковых соедине­ний легких панелей из алюминия и стали.

Источником теплопотерь и, следовательно, резкого снижения теплозащитных качеств легких стеновых па­нелей являются также оконные проемы и их заполне­ния. Как отмечалось в гл. III, в связи с тенденцией к увеличению площадей оконных проемов в современном строительстве исследование теплотехнических качеств легких наружных ограждений представляет собой фак­тически исследование качества заполнений оконных проемов и особенностей теплофизических процессов,

Происходящих в них.

Эксплуатация зданий с большими площадями остек­лений с применением в оконных заполнениях алюмини­евых профилем показывает, что при воры в открываю - щихся створках витражей и окон, как правило, неплот­ные. Нарушается их герметичность, и теплый воздух с нормальной относительной влажностью через неплотно­сти попадает в межегекольное пространство, в переход­ные периоды года на пиверхностях образуется конден­сат, а в зимний период происходит интенсивное замер­зание окон и вигражей.

Перечисленные особенности (в теплотехническом от­ношении) легких ограждающих конструкций с приме­нением металла и эффективных утеплителей вызывают в свою очередь трудности в применении для теплотех­нических исследований известных экспериментальных и расчетных методов. Нового подхода требует метод рас­чета температурных полей узлов ограждающих конст­рукций с металлическими включениями, что подробно рассмотрено ниже в п. 3 настоящей главы