ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЙ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ
Консгрукгивно-пллнировочные РЕШЕИИЯ ЗДАНИЙ
Домами повышенной этажности принято считать здания от 9 до 40 этажей.
Практика проектирования и строительства многоэтажных зданий определила две широко применяемые конструктивные схемы: панельную и каркасно-панель - ную. Среди крупнопанельных жилых зданий наибольшее расиоостранение в строительстве получили дома серии
11- 57, II-49, 1605-А. М и др. Конструктивную основу 9- и
12- этажных домов серии II-57 (рис. 3) составляют внутренние поперечные несущие стены-перегородки из птоских железобетонных панелей толщиной 14 см и сплошные размером «на комнату» панели перекрытий такой же толщины. Наружными стенами служат офактуренные белым цементом ксрамзитобстонные прокатные одно - и двухмодульные панели толщиной 32 см, длиной 6,4 м с двумя оконными проемами. Горизонтальные стыки наружных и внутренних стен выполнены нз цементно-песчаного раствора марки М150. Вертикальные стыки изнутри герметизируют гернигом в обмазке мастикой КН-2, оклеивают рубероидом и утепляют теплоизоляционным вкладышем. Полость стыка замоноличи - вают раствором или бетоном марки М.20П на заполнителе мелкой фракции,
В конце 1965 г. ДСК-1 Главмосстроя начал массовое строительство 9-этажных домов серии П-49Д (рис. 4). аервьи экспериментальный дом был построен в десятом
165 I 340 I 340 l 265 K 265 J. 340 , 340 ,265 2420 ''
Квартале Новых Черемушек. Внутренние ограждающие конструкции этих домов аналогичны конструкциям домов серии II-57. Наружные стены трехслойные. Продольные стены имеют толщину 28, торцовые — 32 см. Особенность конструкции трехслойных наружных панелей дома серии П-49Д — увеличение толщины внутреннего фактурного слоя до 100 мм и устройство противодожде - вого «зуба» в горизонтальных стыках панелей. Вертикальные и горизонтальные стыки герметизируют так же, как и стыки панелей дома серии II-57. Плиты перекрытий заведены в наружные стены - на 70 и в торцовые — на 90 мм.
Главмосстрой из деталей, изготовленных на заводах Главмоспромстройматериалов, строит 9-этажные дома серии П-49П. Отличаются они от домов серии П-49Д в основном наружными керамзитобетонными панелями толщиной 34 см.
Конструктивная схема домов серии 1605 (рис. 5) не отличается от схемы серии II-49. Наружные стены представляют также двухмодульные и частично одномодуль - ные панели. Продольные панели имеют толщину 25, торцовые — 32 см. Горизонтальные стыки наружных стен имеют водозащитный «зуб» (верхняя грань — водозащитный гребень, а нижняя — водозащитный «зуб»).
Схемы основных конструктивных решений узлов ограждений и минимальные температуры внутренней поверхности ограждений в зимних условиях, полученные расчетным способом и из натурных наблюдений перечисленных выше серий домов, приведены в табл. 1.
На узлы стыковых соединений в зданиях с трехслойными наружными ограждениями следует обращать особое внимание при изготовлении панелей, проектировании и монтаже здания. Это обусловлено тем, что увеличение толщины бетонного «ребра» или «обрамления», смещение утеплителя при формовании панели или отсутствие утепляющего пакета в стыках панелей построенного здания могут привести к значительному понижению температуры на внутренней поверхности наружного ограждения. Из-за несоблюдения теплотехнических требований в ряде случаев в рассматриваемых сериях домов массовой застройки имеются узлы ограждений, не удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям. Например, при расчетных температурах наружного воздуха
Узел |
Примечание. Расчеты температурных полей проведены при = 18° С, Ts=—29° С, а для домов серии П42/16 и П43/16 — при Tn=— 32° С.
Обозначения на схемах: 1—керамзитобетон, кг/м3, Я=0,35 Вт/(м-К); 2 — то же, y=1050, Я=0,41;
3 — тоже, y= 1200, Я = 0,47; 4 — тоже, y= 1400, Я=0,58; 5 — железобетон, у=2500, Л, = 1,63; 6 — цементно-песча - ный раствор, y=1800, Я=0,93; 7 — цементный фибролит, у=350, Я = 0,15 (0,3); 8 — пенопласт ПСБ, у=30, Я = = 0,043; 9 — пакет из минераловатной плиты, y— 175, Я=0,06; 10 — кладка из кирпича, у —1400, Я = 0,58; С —стояк отопления.
Минимальная допустимая температура внутренней поверхности в стыковых соединениях не должна быть ниже 8,8° С, а на глади стены — ниже 12° С при ф = 55% и ^в=18°С. Однако, как видно из табл. 1, в горизонтальных стыках, стыках лоджий домов серии II-49 минимальная температура при расчетных зимних условиях понижается до 8,7° С, в карнизном узле дома серии 1605 — до 7,6° С, а в наружном углу дома II-57 — до 7,3° С.
В целом теплотехнические качества основных конст^ руктивных узлов рассматриваемых серий домов удовлетворяют нормативным требованиям, так как в большинстве случаев минимальная температура внутренней поверхности в узлах как по данным натурных наблюдений, так и расчетная превышает минимально допустимые значения.
Кроме рассмотренных выше типов крупнопанельных зданий, широкое распространение также получили дома башенного типа серии II-18 (в последующем серия И-209) (рис.6).
Наружные стены дома смонтированы из керамзито - бетонных блоков марки Ml00 толщиной 40 см, а в торцовых стенах нижних шести этажей — 50 см с наружным и внутренним фактурными слоями 2,5 и 1 см. Объемная масса керамзитобетона равна 1200 кг/м3. Вертикальные стыки замоноличивают керамзитобетоном, конопатят просмоленной паклей и зачеканивают цементным раствором. Внутренние несущие стены состоят из бетонных блоков толщиной 50 см с круглыми пустотами для вентиляционных каналов, отдельные из которых на первых трех этажах заполняют бетоном марки М200. Междуэтажные перекрытия на первых трех этажах запроектированы из железобетонных плит и ребристых настилов, на остальных этажах — из плит с круглыми пустотами. Чердак теплый полупроходной с внутренним водостоком.
Теплотехнические качества всех конструктивных узлов и элементов в основном удовлетворяют действующим нормативным требованиям. В отдельных же случаях в процессе эксплуатации зданий наблюдается понижение температуры внутренней поверхности в карнизном узле торцовой стены до 7,3° С и наружных углах до 6,4° С при расчетных зимних температурах и выпадение конденсата.
Рис, 6. Дом башенного типа серии И-209
Вверху — общий вил; внизу —план типовой секции
R целом теплотехнические качества ограждающих конструкций блочных домов соответствуют санитарно - гигиеническим требованиям.
Крупным дистижением в области индустриального домостроения ь настоящее время является создание Единого каталога унифицированных изделий, основанного на единой модульной системе.
На основе этого каталога строят дома серий. П42/16, П43/16, 113/16, ИЗО/12 и др.
На ДСК-1 освоено производство 16-этажных домов серии П42/16 и П43/16 (рис. 7) с наружными навесными стенами из трехслойных панелей толщиной 26 см (торцовые панели несущие толщиной 36 см). Конструктивную схему здания составляют несущие железобетонные продольные и поперечные стсны толшииой 14 и 18 см и длиной 3 и 3,6 м - Перекрытия выполнены из плоских железобетонных панелей толщиной 14 см. Горизонтальные стыки с оппранием панелей перекрытий на внутренние и торцовые несущие стены в платформенном типе (нагрузка до 140 т на 1 м) выполнены с применением под панелями перекрытий цементно-песчаной пасты марки М300 (толщиной о мм) и над панелями — раствора марки М200 (толщиной 15 мм). Наружные поверхности навесных и торцовых панелей отделаны керамической плиткой.
На ДСК 3 Главмосстроя прекращен выпуск домов серии II-57 и начато массовое производство домов из унифицированных деталей по проектам серии 113/16 (рис. 8) Конструктивная схема дома: бескаркасное, крупнопанельное здание с несущими внутренними поперечными и продольными стенами, аналогичными стенам дома серии 1142/16. Внутренние поперечные перегородки железобетонные толщиной 18 см, продольные — 14 см. Во внутренних перегородках замоноличены трубы центрального отопления. Наружные стеновые панели толщиной 32 см из прокатного керамзитобетона объемной массой до 1000 кг/м3, навесные, одно - и двухмодуль - ные. Дом имеет плоскую крышу и, как и все дома из унифицированных изделий, теплый чердак, помещение которого используется посекционно в качестве сборной вентиляционной камеры для выпуска воздуха из кухонь и санузлов в атмосферу через общую вытяжную шахту.
Главмосстрой возводит также дома серий ПЗО/12, П31/12 (рис. 9), 1146/12 и П47/12 из унифицирован-
Рис. 7. Дом из унифицированных изделий серии П42/1В Вверху-общий вид; внизу - план типовой секции 26 |
Ных деталей, изготавливаемых на заводах Главмоспром- стройматериалов.
Наружные стены дома серии ПЗО/12 толщиной 34 см однослойные, навесные одно - и двухмодульные из керам - зитобетона марки М60 объемной массой до 1000 кг/м3. Внутренние несущие панели толщиной 18 и 14 см из
И J
Рис. 8. Дом из унифицированных изделий серии ПЗ/16
Вверху — общий вид; внизу — план типовой секции
бетона марок М200 и М300- с поперечным шагом 3 и 4,2 м. Перекрытия толщиной 14 см плоские железобетонные размером «на комнату». Плиты лоджий и балконов— железобетонные, навесные панели толщиной 18 см. Вертикальные стыки панелей наружных стен за - моноличивают цементным раствором Ml50 на высоту
Рис. 9. Дом и» унифицированных изделий серии П30/12 Вверху — общин вид; внизу—план типовой секции 28 |
Этажа поэтапно с перекрытия. Крыша с теплым чердаком, так же как в доме 113/16, имеет внутренний водосток и выполнена из кровельных керамзитобетонных панелей толшппой 35 см.
Температурный режим основных узлов осаждающих конструкций домов повышенной этажности из унифицированных изделий приведен в табл. 1.
Для более полной оценки теплотехнических качеств этих домов проводятся систематические натурные наблюдения Но так как эти дома находятся в эксплуатации всего несколько лет, результатов натурных наблюдений накоплено еще недостаточно. Поэтому оценку основных узлов этих зданий проводили по температурным полям, рассчитанным на ЭВМ или электроинтеграторе ЭИ-12.
Одной из особенностей домов повышенной этажности из унифицированных изделий является характер тепловоздушного режима теплых чердаков. Отработанный воздух в отличие от традиционного выброса непосредственно в атмосферу из квартир поступает в чердачное помещение, а затем уже удаляется в атмосферу через вентиляционные шахты большого сечения. В результате в зимнее время в чердачном помещении создается практически такой же тепловой режим, как и в жилых помещениях прилегающего верхнего этажа.
Проведенные натурные измерения скоростей воздушного потока по сечениям пяти вентиляционных каналов, выходящих в чердачное помещение, и по сечению вентиляционной шахты, выполненной с зонтом и возвыша ющсися над крышей дома на 2,2 м, показали, что при средней скорости воздуха 2,7 м/с он поступает в секцию чердачного помещения по всему сечению, а при средней скорости 0,6 м/с возникают зоны обратного засасывания отработанного воздуха (рис. 10)
Такие измерения проведены при различных скоростях ветра v и температурах наружного воздуха tH. На рис. 11 в координатной сетке {v,tH) показаны случаи отсутствия н наличия обратного движения воздуха через вентиляционные каналы. Полученные результаты поззолили поиблизительно очертить область в координатной сетке, в которой возможны случаи обратного движения воздуха, и тем самым прогнозировать это явление. Так, например, частичное обратное попадание отработанного воздуха из чердачного помещения в вентп-
ляцпонные каналы может произойти при температурах наружного воздуха выше 0°С и скорости ветра ниже 4 м/с, т. е. преимущественно в весенний, летний и осенний периоды. Учитывая, что в весенний и осенний периоды, в отличие от летнею, длительной интенсивной вентиляции помещений при открытых окнах быть не может,
Следует считать эти периоды наиболее неблагоприятными в этом смысле Чтобы исключить явление обратного попадания отработанного воздуха в квартиры. МНИИ - ТЭП предложил конст-
Рис. 10- Изолинии распределения скоростей воздушного потока по сечению е ентилиционного канала при средней скорости потока VЈp = = 2.7 м/с (a); Vrp =0,6 м/с (б) (по натурным наблюдениям в доме серии ПЗ/16)
Рис. 11. Анализ случаев обратного попадания отработанного воздуха в помещение через вентиляционные каналы (по натурным наблюдениям в доме серии ПЗ/Ш |
О — случаи, когда обратное движение воздуха отсутствовало; # — то же. наблюдалось
рукцию вытяжной шахты, отличающейся от рассмотренной: шахта возвышается над крышей на 6 м и не имеет зонта, а для сбора атмосферных осадков предусмотрен поддон со сливом. Кроме того, каждая квартира имеет автономный вентиляционный канал, выходящий в чердачное помещение.