Перепады температур

В качестве ограждающих конструкций наружные стены функционируют в довольно жестком режиме, испытывая влияние перепада температур. Как правило, внутренняя поверхность стен имеет температуру, близкую к той, что существует в помещении. В тоже время температура наружной поверхности меняется в достаточно широких пределах - от весьма значительных отрицательных величин (в зимнюю, морозную ночь) до величин, близких к 100⁰С (в летний, солнечный день). Температура наружной поверхности стены в то же время может быть неоднородной из-за неодинаковой освещенности солнцем разных ее участков.

Но, как известно, все материалы в той или иной степени подвержены термическому растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, чтобы материалы, <работающие> в единой конструкции, имели близкие коэффициенты температурного расширения, либо для обеспечения их совместной работы применялись бы соответствующие технические решения.

Ряду материалов серьезную опасность могут нести частые, иногда ежесуточные перепады температуры от плюса к минусу. Это, как правило, происходит в районах с мягкой и влажной зимой. Поэтому в подобных климатических зонах необходимо обращать самое пристальное внимание на такую важную характеристику материалов, как водопоглощение. При высоком водопоглощении при (положительных температурах) влага проникает и накапливается в порах материала, а при отрицательных - замерзает и, расширяясь, деформирует саму структуру материала. В результате происходит прогрессирующее разрушение материала, приводящее к образованию трещин.

Химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе

Как правило, в больших городах или вблизи крупных предприятий в атмосфере наблюдается достаточно высокая концентрация химически агрессивных веществ, например, сероводорода и углекислого газа. Поэтому для всех элементов ограждающих конструкции здания в таких районах необходимо применять материалы, стойкие к химическим веществам, присутствующим в воздухе.

Рис. 1
Типичные нагрузки, воздействующие на конструкции стен и цоколя (по материалам фирмы TIKKURILA).

Рис. 2
Распределение давления, обусловленного ветром (J.Latta, Walls, Windows and Roofs for the Canadian Climate, 1973).

Вопросы проектирования

Современные наружные стены должны отвечать целому ряду самых общих требований, а именно: по прочности и устойчивости; по долговечности, соответствующей классу здания; по огнестойкости; по теплопроводности; по защите от шума; по паропроницанию; по сеймостойкости (в сейсмических районах); по архитектурной выразительности.

При этом, в процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных данных следующие основные предпосылки:

• характеристики здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости, и т.д.);
• расположение здания в системе застройки, планировки и благоустройства территории;
• климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, инсоляция, атмосферные осадки, скорость ветра);
• номенклатуру имеющихся строительных материалов для устройства крыши, а также технические возможности строительно-монтажных организаций;
• особые условия строительства (сейсмические условия, длительно мерзлые грунты, просадочные грунты, подрабатываемые территории);
• финансовые возможности заказчика.

Нормативные требования к современным наружным стенам содержатся в большом количестве документов, причем часть из них устарела, но, тем не менее, не отменена. Проектирование следует вести с учетом указаний и ограничений действующих строительных норм:

• СНиП 2.08.01-89*, 1999 г. 'Жилые здания';
• СНиП 2.08.02-89* 'Общественные здания и сооружения';
• СНиП 2.09.04-87* 'Административные и бытовые здания';
• СНиП 2.09.02-85* 'Производственные здания';
• СНиП 3.03.01-87 'Несущие и ограждающие конструкции';
• СНиП 21-01-97* 'Пожарная безопасность зданий и сооружений';
• СНиП II-22-81 'Каменные и армокаменные конструкции';
• СНиП II-3-79* 'Строительная теплотехника'.

На многие современные, появившиеся сравнительно недавно материалы для конструкций наружных стен государственные стандарты еще не разработаны. Из последних документов обратим внимание читателей лишь на свод правил, введенный в действие в 2000 г. - СП 12-101-98 'Технические правила производства наружной теплоизоляции зданий с тонкой штукатуркой по утеплителю'.

Приводить весь перечень действующих ГОСТов, в которых содержатся требования к стеновым материалам, не целесообразно, тем более, что многие из этих документов, как говорилось выше, уже устарели.

Отсутствие нормативной базы значительно затрудняет работу проектировщиков. Поэтому при выборе материалов рекомендуется обращать внимание на технические показатели, приведенные в ТУ, технических свидетельствах или рекламных проспектах (для материалов инофирм), и сравнивать их с требованиями по условиям эксплуатации.

При этом следует иметь в виду, что технические показатели, регламентируемые в ГОСТ и ТУ, часто не сопоставимы с показателями, содержащимися в рекламных проспектах инофирм, так как они определяются по различным методикам.

Вышедшая за последние годы литература по тематике стен и материалов для их возведения достаточна обширна. Перечислим некоторые работы:

• Аханов В.С. <Справочник строителя>, Ростов-на-Дону, <Феникс>, 2000
• Демьянова В.С., Калашников В.И., и др. <Эффективные сухие строительные смеси на основе местных материалов>, М., издательство <АСВ>, 1999
• Козлов В.В. <Сухие растворные смеси>, М., издательство <АСВ>, 2000
• Лебедева Л.М. <Справочник штукатура>, М., издательство <Высшая школа>, 2000
• Логанина В.И., Орентлихер Л.П., Соколова Ю.А. <Стойкость защитно-декоративных покрытий наружных стен зданий>, М., издательство <АСВ>, 1999
• Монастырев П.В. <Технология устройства дополнительной теплозащиты стен жилых зданий>, М., издательство <АСВ>, 2000
• <Строительные материалы> (под общей редакцией В.Г. Микульского), М., издательство <АСВ>, 2000

При проектировании особое внимание необходимо обратить на проработку узлов и технических решений отдельных конструктивных элементов. Поэтому наряду с литературой универсального характера ведущие фирмы, выпускающие строительные материалы, разрабатывают совместно со специалистами проектных институтов альбомы технических решений конструктивных узлов. На фоне отсутствия нормативной базы данная литература является хорошим подспорьем для проектировщиков.