Каркасно стеновая система: Конструктивные системы многоэтажных зданий

Автор

Содержание

Каркасно-блочная схема зданий.

Подробности
Категория: Кострукции гражданских и промышленных зданий. Шпаргалки.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Существует два вида крупнопанельных зданий - каркасный и бескаркасный . В зданиях до 30 этажей экономичнее бескаркасная система. Каркасная конструкция предусмотрена для зданий высотой от 16 до 25 этажей. Каркас делают из двухэтажных колонн сечением 400Х400 мм, ригелей и пустотных настилов.

Здания из объемных блоков (блок-комната, блок на ширину здания и блок-квартира) проектируют по трем конструктивным схемам (блочной, панельно-блочной и каркасно-блочной).

Каркасно-блочная схема характерна четким разделением конструкций на несущие и ограждающие. Несущие функции выполняет каркас или ядро жесткости в виде сердечника башенных зданий из железобетона или металла. Объемные элементы крепят к ядру жесткости, подвешивают, обеспечивая возможность создания этажей-террас.

 

Несущими конструкциями в такой системе служат объемно-блочные элементы, между которыми устанавливают наружные и внутренние стеновые панели, плиты перекрытий, опирающиеся на объемные блоки. Применение этой системы дает возможность повысить заводскую готовность жилых домов до 80…85%, сократить сроки возведения по сравнению с возведением крупнопанельных домов в два-три раза.

Каркасно-блочная система состоит из каркаса со всеми его элементами и опирающихся на каркас самонесущих объемных блоков. Положительное качество системы — возможность изготовления самонесущих объемных блоков из легких и дешевых материалов, что уменьшает стоимость возведения домов.

Особенности строительства зданий из монолитного бетона. Дальнейшее ускорение в развитии современных конструктивных решений несущих систем зданий в известной мере определяется возрастающим применением-монолитного железобетона. Монолитный железобетон целесообразно использовать, например, там, где конструктивные формы из этого материала обладают несравненно большей несущей способностью и жесткостью, чем при использовании изделий из сборных конструкций традиционной номенклатуры.

 

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Конструктивные системы.

Строительство Конструктивные системы.

просмотров - 983

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ

План лекции:

1. Конструктивные системы.

2. Строительные конструкции.

Конструктивное решение здания определяется на начальном этапе проектирования выбором конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы.

Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.

Несущие конструкции здания состоят из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных элементов.

Горизонтальные несущие конструкции – покрытия и перекрытия, как правило, выполняют роль диафрагм жесткости – воспринимают горизонтальные нагрузки.

Вертикальных несущих конструкций различают пять видов: каркасную, бескаркасную (стеновую), объемно-блочную, ствольную и оболочковую (периферийную) рис. 1.

1. Каркасная система с пространственным рамным каркасом применяется преимущественно в строительстве многоэтажных зданий (9 и более этажей).

2. Бескаркасная система – самая распространенная в жилищном строительстве зданий до 30 этажей. Несущими элементами являются стены.

3. Объемно-блочная система зданий в виде группы отдельных несущих столбов из установленных друг над другом объемных блоков, в зданиях до 12 этажей.

4. Ствольную систему применяют в зданиях высотой более 16 этажей.

5. Оболочковая система присуща уникальным высотным зданиям, административного или многофункционального назначения.

Рис. 1. Ординарные конструктивные системы:

1 – колонна каркаса; 2 – ригель каркаса; 3 – несущая стена; 4 – перекрытие;

5 – объемный блок; 6 – ствол жесткости; 7 – перекрытие консольного типа; 8 – стена-оболочка здания; 9 – ферма или балка перекрытия.

В практике строительства наряду с ординарными широко используют комбинированные конструктивные системы, основанные на применении двух или трех видов вертикальных несущих конструкций: каркасно-стеновую (колонна и стена), каркасно-объемно-блочную (колонны и объемные блоки), каркасно-ствольную (колонны и стволы жесткости), ствольно-оболочковую (стволы и оболочки наружных стен), каркасно-ствольно-оболочковую (колонны, стволы и оболочки) рис. 2.

Рис. 2. Комбинированные конструктивные системы:

а – каркасно-стеновая; б – каркасно-объмно-блочная; в – каркасно-ствольная;

г – каркасно-оболочковая; д – объемно-блочно-стеновая; е – ствольно-стеновая;

ж – оболочкодиафрагмовая; з – ствольно-обемно-блочная; и – ствольно-оболочковая;

к – каркасно-объмно-блочно-дифрагмовая; л – каркасно-ствольно-диафрагмовая;

м – каркасно-ствольео-оболочковая; н – каркасно-подвесная; о – ствольно-подвесная.

В комбинированных конструктивных системах кроме перечисленных пяти видов жестких вертикальных несущих конструкций можно использовать гибкие стержневые конструкции в виде подвесок, работающих на растяжение. Их применяют в каркасно-подвесной и ствольно-подвесной конструктивных системах.

В объмно-планироваччном решении здания могут сочетатся различные по габаритам и назначению помещения, что обуславливает примение в одном здании (фрагментально) различных конструктивных систем. К примеру: жилой с расположением в первом этаже предприятий обслуживания, общественное здание с сальными и малыми помещениями. Соответственно, для первого этажа жилого дома может быть применена каркасная конструктивная система, а выше – стеновая; в общественном здании могут сочетаться каркасная система для зальных помещений и стеновая для малых обслуживающих помещений. Такое сочетание называют смешанной конструктивной системой.


Читайте также


  • - Конструктивные системы зданий.

    Практическая работа №1 ОТЧЕТ по практическим работам по МДК 01.05. Конструкции зданий и сооружений с элементами статики. Проектирование и строительство в условиях реставрации и реконструкции Выполнил: _________________ Группа_____________________ Проверил:___________________ ... [читать подробенее]


  • - Конструктивные системы, применяемые в монолитном домостроении.

    Многообразие архитектурно - планировочных решений диктуют определенные требования к конструкциям зданий, к шагу опор, к оптимизации их сечений. Монолитные здания по материалу несущих и несуще – ограждающих конструкций можно квалифицировать: цельномонолитные здания... [читать подробенее]


  • - Лекция 3. Каркасные конструктивные системы высотных зданий.

    Термин «каркас» начали применять при строительстве зданий с увеличенным числом этажей, когда вместо массивных кирпичных конструкций начали применять стальные и ж. б конструкции. В каркасных системах чётко различают несущие и ненесущие конструкции, что является... [читать подробенее]


  • - КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ПОКРЫТИИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ

    В. по материалу. Комб. распр.: Ж/Б; сталь, дерево - для небольших пролетов (особенно в районах богатых лесом). Несплавы - для конструкций специального назначения. Комбиниров. - растяж. - сталь сжатие - ж/б или дерево. Г. По профилю поперечного сечения:одно, двух, многоскатные,... [читать подробенее]


  • - ТЕМА 2.2 НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ

    Несущий остов здания образуется несущими элементами, которые располагаются горизонтально и вертикально. Конструктивная система представляет собой взаимосвязную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают... [читать подробенее]


  • - ТЕМА 2.2 НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ

    ТЕМА 2.1 ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЙ Основу здания составляют его конструкции: надземную часть-стены, перекрытия, лестницы, крыша и т.д.; подземную- фундаменты, стены подвала . Конструктивные элементы зданий в зависимости от функционального назначения... [читать подробенее]


  • - КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ СО СТВОЛАМИ ЖЁСТКОСТИ

    ЛЕКЦИЯ 4. Высотные здания, часто требуют максимума планировочной гибкости. В этом случае оптимальным решением является сосредоточение систем вертикального транспорта (лифты, лестницы), инженерных коммуникаций, туалетов, др. подсобных помещений с образованием ствола... [читать подробенее]


  • - Конструктивные системы зданий и их элементы.

    Для гаражей - стоянок в отечественной практике проектирования и строительства применяют различные конструктивные решения. Выбор конструктивного решения зависит от ряда факторов: - размещения в городской застройке; - формы и размеров отведенного для строительства... [читать подробенее]


  • - Конструктивные системы зданий и их элементы.

    Для гаражей - стоянок в отечественной практике проектирования и строительства применяют различные конструктивные решения. Выбор конструктивного решения зависит от ряда факторов: - размещения в городской застройке; - формы и размеров отведенного для строительства... [читать подробенее]


  • - Конструктивные системы.

    КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ План лекции: 1. Конструктивные системы. 2. Строительные конструкции. Конструктивное решение здания определяется на начальном этапе проектирования выбором конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы. ... [читать подробенее]


  • Конструктивные системы зданий. - Гражданские и промышленные здания - Статьи

    Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции-перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию.

    Горизонтальные несущие конструкции массовых капитальных гражданских зданий, как правило, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный).

    Вертикальные несущие конструкции разнообразны. Различают стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции, плоскостные (стены, диафрагмы), объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки), внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают пять основных конструктивных систем гражданских зданий - каркасную, стеновую (бескаркасную), объемно-блочную, ствольную и оболочковую.

    Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности, каркасная и каркасно-диафрагмовая - в строительстве массовых общественных зданий, объемно-блочную и объемно-блочно-стеновую применяют в строительстве жилых домов, общежитий и гостиниц средней и повышенной этажности; ствольную, ствольно-стеновую и каркасно-ствольную - для жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей; оболочковую, ствольно-оболочковую, оболочково-диа-фрагмовую - для многофункциональных зданий 40 и выше этажей.

                        

    Помимо основных типообразующих признаков конструктивной системы, которыми являются вертикальные несущие элементы, существуют дополнительные классификационные признаки внутри каждой из конструктивных систем. Ими служат признаки размещения вертикальных несущих конструкций в здании и расстояния между ними. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасном здании различают перекрестно-стеновой, поперечно-стеновой и продольно-стеновой варианты конструктивной системы (рис.7). Конструкции сборных железобетонных перекрытий, применяемые в массовом строительстве, в зависимости от величины перекрываемого пролета условно делят на перекрытия малого (2,4...4,5 м) и большего (6...7,2 м) пролета.

                             

    Соответственно для перекрестно- и поперечно-стенового вариантов бескаркасной системы в технической литературе получили широкое распространение термины - бескаркасная система с малым, смешанным и большим шагом поперечных стен, которые будут использованы в дальнейшем изложении, так как именно эти термины вошли в Общесоюзный и территориальные каталоги.


    В ближайшей перспективе в гражданском строительстве будут широко применяться преднапряженные настилы перекрытий пролетами 9 и 12 м. С внедрением этих конструкций возможно изменение рубрикации и терминологии групп пролетов перекрытий на конструкции малых (2. 4...4,5 м), средних (5...7,2 м) и больших (9... 12 м) пролетов и бескаркасных поперечно - и перекрестно-стеновых систем на системы с малым, средним я большим шагом стен, В зданиях, продольно-стеновой системы переход на применение большепролетных перекрытий приведет к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трех- и четырех -стенных к двустенной системе (см. рис. 7, д). Это обеспечит высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.

    В семействе каркасных систем в зависимости от расположения и наличия ригелей различают варианты системы с поперечным, продольным расположением ригелей, неполным и безригельным каркасом (рис.8).

    Так же, как и в бескаркасных системах, внедрение большепролетных перекрытий позволит, благодаря расположению стоек каркаса только по наружным осям, повысить свободу планировочных решений. Переход в каркасных и, особенно, в бескаркасных зданиях на применение большепролетных перекрытий обеспечит переход от разрезки сборных изделий - "панель на комнату" к "настилу на пролет". Это позволит разорвать тесную связь между объемно-планировочным решением здания и размерами сборных изделий,  будет способствовать сокращению номенклатуры и переходу к открытой системе типизации.


    При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объемно-планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а проходить по их границам и т.п. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно-профилактические учреждения и др. ).

    Неполный каркас применяют в зависимости от местных условий строительства, диктующих, например, применение несущих наружных стен.

    Безригельный каркас в течение длительного времени применялся, главным образом, в проектировании многоэтажных промышленных зданий. С конца 80-х годов - в облегченном конструктивном варианте он получил распространение в строительстве общественных зданий. Применяется в сборном (конструкции серии "Куб" и "Барс") и в монолитном исполнении.

                             

    Ствольные конструктивные системы. Несущие конструкции. Принцип работы системы. Для каких типов многоэтажных зданий целесообразно применять данную систему.

    Ствольные конструктивные системы (с одним несущим стволом)

    а, б — консольные; в, г — этажерочные; д, е — подвесные

    1 — несущий ствол; 2 — консольное перекрытие; 3 — консоль высотой в этаж; 4 — консольный мост; 5 — ростверк; 6 — подвеска

     

     

    В ствольных конструктивных системах вертикальными несущими конструкциями являются стволы, образуемые преимущественно стенами лестнично-лифтовых шахт, на которые непосредственно или через распределительные ростверки опираются перекрытия. По способу опирания междуэтажных перекрытий различают ствольные системы с консольным, этажерочным и подвесным опиранием этажей.

    Ствольные конструктивные системы рекомендуется применять при строительстве зданий, в которых необходимо свободное пространство под зданием, а также при сложных инженерно-геологических условиях.

    Ствольную систему применяют в зданиях высотой более 16 этажей. Наиболее целесообразно применение ствольной системы для компактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и т. п.).

    В ствольной конструктивной системе несущей конструкцией является ствол жесткости – вертикальный полый сквозной стержень на всю высоту здания. Сечение стен монолитного ствола составляет в нижних этажах от 40 см до 100 см, а в верхних – от 20 см до 30 см. Иногда ствольную систему комбинируют с каркасной – располагают каркас по наружному контуру здания. Как правило, в стволе располагают лифтовые шахты и устраивают округлые холлы.

    Комбинированные конструктивные системы многоэтажных зданий (каркасно-стеновые, ствольно-каркасные и др.) Несущие конструкции. Принцип работы систем. Типы многоэтажных зданий, в которых целесообразно применять данную систему.

    В комбинированной системе могут сочетаться несколько типов вертикальных несущих элементов (плоскостных, стержневых, объемно-пространственных) и схем их работы.



    Комбинированные конструктивные системы:

    а - с неполным каркасом;

    б - каркасно-диафрагмовая; в - каркасно-стволовая;

    г - каркасно-блочная;

    д - блочно-стеновая;

    е - ствольно-стеновая;

    ж - оболочково-стволовая;

    и - каркасно-оболочковая. (наиболее распространенные комбинированные системы приведены на рисунке)

     

    Система с неполным каркасом (сочетание несущих стен и каркаса, воспринимающих все вертик. и горизонт. нагр.) Система применялась в двух вариантах: с несущими наружными стенами и внутренним каркасом либо с наружным каркасом и внутренними стенами.

    Каркасно-диафрагмовая система основана на разделении статических функций между стеновыми (связевыми) и стержневыми элементами несущих конструкций. На стеновые элементы (вертикальные диафрагмы жесткости) передается всю или большую часть горизонтальных нагрузок и воздействий, на стержневые (каркас) - преимущественно вертикальные нагрузки.

    Каркасно-ствольная система основана на разделении статических функций между каркасом, воспринимающим вертикальные нагрузки, и стволом, воспринимающим горизонтальные нагрузки и воздействия. Она применялась при проектировании высотных жилых зданий.

    Каркасно-блочная система основана на со­четании каркаса и объемных блоков, причем последние могут получать применение в системе в качестве ненесущих или несущих конструкций. Ненесущие объемные блоки используют для поэтажного заполнения несущей решетки каркаса. Несущие устанавливают друг на друга в три-пять ярусов на горизонтальных несущих платформах (перекрытиях) каркаса, расположенных с шагом в три-пять этажей. Система применялась в зданиях выше 12 этажей.

    Блочно-стеновая (блочно-панельная) система основана на сочетании несущих столбов из объемных блоков и несущих стен, поэтажно связанных друг с другом дисками перекрытий. Применялась в жилых зданиях высотой до 9 этажей в обычных грунтовых условиях.

    Ствольно-стеновая система сочетает несущие стены и ствол с распределением вертикальных и горизонтальных нагрузок между этими элементами в различных соотношениях. Применялась при проектировании зданий выше 16 этажей.

    Ствольно-оболочковая система включает в себя наружную несущую оболочку и несущий ствол внутри здания, работающих совместно на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Совместность перемещений ствола и оболочки обеспечивается горизонтальными несущими конструкциями отдельных ростверковых этажей, расположенных по высоте здания. Система применялась при проектировании высотных зданий.

    Каркасно-оболочковая система сочетает в себе наружную несущую оболочку здания с внутренним каркасом при работе оболочки на все виды нагрузок и воздействий, а каркаса - преимущественно на вертикальные нагрузки. Совместность горизонтальных перемещений оболочки и каркаса обеспечивается так же, как в зданиях оболочково-ствольной системы. Применялась при проектировании высотных зданий.

    Применение.

    Ствольно-стеновую и каркасно-ствольную конструктивные системы применяют в строительстве жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей; ствольно-оболочковую, оболочково-диафрагмовую - для многофункциональных зданий 40 и выше этажей. Каркасно-диафрагмовая система получила наиболее широкое применение в строительстве многоэтажных каркасно-панельных жилых домов в обычных условиях и в сейсмостойком строительстве.

    Комбинированные несущие остовы целесообразны в многоэтажных домах с неполным каркасом, при устройстве первых общественных этаже в гражданских зданиях и т.п.


    Рекомендуемые страницы:


    Воспользуйтесь поиском по сайту:

    Конструктивная схема здания, ее описание и обоснование.

    Система взаимосвязанных горизонтальных и вертикальных несущих элементов здания, обеспечивающие его прочность и устойчивость, представляет собой конструктивную схему (систему). К горизонтальным элементам конструктивной системы относятся перекрытия, покрытия, система главных и второстепенных балок. К вертикальным элементам можно отнести стены и колонны. Система горизонтальных и вертикальных элементов воспринимают внешние нагрузки и воздействия, передавая их через фундаменты на грунтовое (скальное) основание.

    В проектно-строительной практике обычно выделяют следующие основные конструктивные схемы:

    1. Стеновая;
    2. Каркасная;
    3. Ствольная;
    4. Оболочковая;
    5. Объемно-блочная.

    А также комбинированные виды конструктивных систем производные от основных: каркасно-стеновая, каркасно-ствольная, ствольно-оболочковая и пр.

    В процессе разработки проекта строительства здания, выполняют анализ различных видов конструктивных схем, с учетом требований заказчика, доступности материалов, назначения, высотности и уровня ответственности здания, действующих нагрузок и воздействий, геотехнической сложности площадки строительства и других факторов. Выбор, анализ и оптимизация конструктивной схемы производится по техническим, технологическим и экономическим соображениям. В результате подготовки проектной документации выполняется текстовая часть в которой дается описание и обоснование конструктивной системы, ее элементов и др. технических решений проекта.

    КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

    Строительство монолитных и сборно-монолитных зданий получило перспективы применения помимо районов со сложными геологическими условиями, при возведении зданий и комплексов важных в градостроительном отношении.

     Конструктивные схемы (системы) зданий из монолитного железобетона разделяются на:

    • монолитные здания с несущими внутренними стенами;
    • монолитные здания с несущими наружными и внутренними стенами;
    • монолитные здания с каркасной системой конструкций;
    • сборно-монолитные каркасные конструкции с пространственными ядрами жесткости;
    • сборно-монолитные крупнопанельные системы;
    • система из монолитного железобетона с использованием легкого бетона на пористых заполнителях.

     Монолитное и сборно-монолитное домостроение, как основное направление индустриализации строительства многоэтажных зданий с использованием местных материалов, рекомендуется при следующих условиях:

    • отсутствии или недостаточной производственной мощности базы панельного домостроения;
    • непригодности выпускаемых изделий для применения в проектных решениях при заданных архитектурно-планировочных параметрах зданий;
    • необходимости создания проектов здании по архитектурно-планировочным или другим требованиям, отличающихся от, применяемых в массовом строительстве с использованием сборных индустриальных изделий;
    • необходимости осуществления многоэтажной, жилой, застройки, при которой конструкции зданий не могут быть решены с использованием индустриальных изделий.

    В монолитном и сборно-монолитном строительстве могут быть применены следующие конструктивные системы:

    1. Бескаркасная со смешанным или большим шагом несущих стен, при поперечном или продольном их расположении, а также с наружными ненесущими стенами из сборных индустриальных изделий. Система целесообразна при строительстве зданий значительной протяженности и различной этажности. Строительство таких зданий осуществляется с использованием инвентарной блочно-щитовой, крупнощитовой или объемно-переставной опалубки.
    2. Бескаркасная с перекрестными наружными и внутренними продольными и поперечными несущими монолитными стенами. Система целесообразна при строительстве односекционных домов башенного типа, осуществляемом с применением инвентарной крупнощитовой или скользящей опалубки.
    3. Каркасно-ствольная, панельно-ствольная или ствольная, применяемая при строительстве домов с одним или несколькими стволами (ядрами) жесткости из монолитного бетона в сочетании со сборными конструкциями.

    К наиболее широкому внедрению в строительство рекомендуется первая из перечисленных конструктивных систем. Она позволяет обеспечить комплексное проектирование жилых и некоторых типов общественных зданий. Осуществляется с использованием монолитного тяжелого и легкого бетонов.

    Вторая система целесообразна при возведении отдельных зданий или групп зданий «индивидуального» характера.

    Третья конструктивная схема (система) рекомендуется к применению в случаях необходимости увеличения этажности полносборных зданий, когда несущая способность конструкций из сборных элементов оказывается недостаточной.

    Высокий уровень индустриальности конструкций из монолитного и сборно-монолитного бетона обеспечивается путем применения комплексной технологии возведения зданий. Для этого необходимы: создание унифицированной инвентарной оснастки, рассчитанной на вариантное проектирование зданий; обеспечение строительства средствами для приготовления, транспортирования, подачи и распределения бетонной смеси, организация производства укрупненных арматурных сеток и каркасов; применение пластифицирующих добавок и ускорителей твердения бетона.

    Недостатками монолитного домостроения является относительно большая трудоемкость возведения конструкций, т.к. в отличие от крупнопанельного, индустриальное монолитное строительство предполагает максимальную концентрацию затрат труда на строительной площадке, более высокая стоимость по сравнению с изделиями заводского изготовления при существующей системе ценообразования.

    Наибольшую архитектурную и эстетическую выразительность удается достичь за счет применения современных методов расчета и инновационных технологий применительно к оболочковым конструктивным схемам зданий, см. рисунки. 

    Необходимость описания конструктивной схемы возникает всегда при разработке проектной документации. Пример из практики такого описания можно посмотреть здесь.


    Для реализации смелых архитектурных концепций или уникальных решений в большинстве случаев требуется высокая компетенция инженера-конструктора. 

    Если перед вами стоит задача по внедрению ярких, эстетических идей в области архитектуры или дизайна, и у вас есть вопросы, а может быть сомнения, позвоните или напишите нам. Мы постараемся вам помочь!

     

    741 8.04.2020 Архитектура зданий пз.1 Вычерчивание конструктивной системы гражданского здания

    Практическая работа №1

    «Вычерчивание конструктивной системы гражданского здания»

    Цель работы:

    - определение и вычерчивание конструктивной системы здания.

    В результате выполнения практического задания студент должен

    знать:

    - конструктивные системы зданий;

    - выбор конструктивной системы при проектировании.

    уметь:

    -вычертить конструктивную систему здания с обозначением конструктивных элементов.

    Исходные данные:

    1. схемы здания

     

    Порядок подготовки к выполнению практической работы:

    (2 часа-08.04.2020)

    1. Ознакомиться с теоретической частью задания.

    2. Сделать краткий конспект (определения, таблицу, рисунки).

    3. Прислать фотоотчет на электронную почту [email protected]

    Порядок выполнения практической работы: (2 часа- )

    1. Вычертить разбивочные оси, их обозначить.

    2. Указать расстояния между разбивочными осями (шаг, пролет).

    3. Вычертить наружные стены.

    4. Вычертить внутренние стены.

    5. Указать привязки наружных и внутренних стен к разбивочным осям.

    Общие сведения

    Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.

    По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

    Классификация конструктивных систем

     КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

     

     

    ОСНОВНЫЕ

    СТЕНОВАЯ

    КАРКАСНАЯ

    ОБЪЕМНО-БЛОЧНАЯ

    СТВОЛЬНАЯ

    ОБОЛОЧКОВАЯ

    КОМБИНИРОВАННЫЕ

     

     

    КАРКАСНЫЕ

    КАРКАСНО-СТЕНОВАЯ

    КАРКАСНО-БЛОЧНАЯ

    КАРКАСНО-СТВОЛЬНАЯ

    КАРКАСНО-ОБОЛОЧКОВАЯ

     

    БЕСКАРКАСНЫЕ

    БЛОЧНО-СТЕНОВАЯ

    СТВОЛЬНО-СТЕНОВАЯ

    СТВОЛЬНО-ОБОЛОЧКОВАЯ

    Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагруз­ки, собираемые надземной частью через подземную часть на основание — способный к их восприятию грунт.

    Конструктивная система здания определяет вы­бор совокупности основных его элементов, воспри­нимающих все воздействующие на здание нагрузки и обеспечивающих его прочность и трещиностойкость, а следовательно, долговечность.

    Фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия - основные несущие элементы здания, которые, соединяясь между собой в пространстве, образуют несущий остов здания.

    Конструктивная система надземной части остова прежде всего характеризуется типом основных несу­щих вертикальных конструкций. Она может быть однородной или комбинированной.

    К числу однородных систем принадлежат:

    - стержневые — каркасные системы из вертикаль­ных стоек — колонн и связывающих их в горизон­тальной плоскости балок—ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками — диафрагмами жесткости, способными воспринимать горизонталь­ные усилия в зданиях высотой до 12 этажей;

    - плоскостные — стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей;

    - объемные — блок-комнатные системы из объем­ных железобетонных элементов длиной на полпро­лета или пролет здания.

    К числу комбинированных систем принадлежат:

    - каркасно-панельные системы с наружными па­нельными стенами, обстраивающими расположен­ный внутри каркас;

    - панельно-блок-комнатные системы с объемными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами;
    - каркасно-панельно-ствольные системы с моно­литными башенными элементами, образующими яд­ро жесткости высотного здания в 12 и более эта­жей. Монолитный ствол связывается с каркасом или несущими панелями.

    В каждой из перечисленных конструктивных си­стем возможна различная геометрическая схема расположения несущих конструкций относительно главной оси здания: поперечная, продольная, пере­крестная (центральная).

    Горизонтальные конструкции - перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем - один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.

    Различают три основных конструктивных системы зданий: бескаркасную, каркасную и с неполным каркасом.

    Конструктивные типы гражданских зданий 

    а – бескаркасный; б - каркасный; в – неполный каркасный; 1 – несущие стены; 2 - междуэтажные перекрытия; 3 - колонны; 4 – ригели; 5 - самонесущие стены\

    Бескаркасная система (с несущими стенами) представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от межэтажных перекрытий. Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и с продольными и поперечными несущими стенами (крупноразмерные плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются на продольные и поперечные стены, по контуру).

    Каркасная система – в виде многоярусной пространственной системы, состоящей из колонн и межэтажных перекрытий. Несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей, с перекрестным расположением ригелей, с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.

    Конструктивная система с неполным каркасом. В таких зданиях наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от межэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. Различают два типа конструктивных систем: с продольным расположением прогонов, с поперечным расположением прогонов.

    Конструктивные схемы бескаркасных зданий 

    а – с продольным расположением несущих стен; б – с поперечным расположением несущих стен; в – перекрестная; 1 - наружные и внутренние несущие стены; 2 – плиты междуэтажных перекрытий; 3 – наружные самонесущие стены; 4 - торцовая несущая стена; 5 - продольные и поперечные несущие стены; 6 – плиты перекрытия, опертые по контуру

    Конструктивные схемы каркасных зданий 

    а – с поперечным расположением ригелей; б – с продольным расположением ригелей; в – безригельное решение; 1 – самонесущие стены; 2 – колонны; 3 – ригели; 4 – плиты междуэтажных перекрытий; 5 – надколонная плита перекрытия; 6 – межколонные плиты; 7 – панель-вставка

    Многоэтажное здание каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона

    Изобретение относится к области строительства, в частности к многоэтажному зданию каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона. Технический результат заключается в снижении материалоемкости, трудоемкости монтажных работ, повышении несущей способности, надежности и долговечности. Здание включает сборные железобетонные колонны, выполненные на несколько этажей, и монолитные железобетонные диски перекрытий. Колонны стыкуются по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры в отверстиях колонн на клеевом растворе. Торцевые плоскости колонн в пределах ядра сечения выполнены криволинейными полигональными в виде чаши по верхней плоскости обреза колонн и в виде усеченной пирамиды или шара по нижней. В узлах сетки колонн в уровнях монолитных перекрытий установлены ортогонально расположенные линейные жесткие вставки. Вставки оперты на горизонтальные участки колонн с анкеровкой выпусков в плитах за пределами поперечного сечения колонн. Здание снабжено диафрагмами жесткости, выполненными из сборных стеновых панелей высотой на этаж с петлевыми выпусками различной длины. Петлевые выпуски предназначены для анкеровки панелей в уровнях перекрытий, фундаментов и со смежными панелями по высоте здания. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

     

    Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий каркасно-стеновых конструктивных систем из сборно-монолитного железобетона.

    Известна конструкция многоэтажного здания каркасно-стеновой конструктивной системы, где все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают сборные железобетонные колонны и стеновые панели высотой на этаж. Диски междуэтажных перекрытий выполняются из сборных железобетонных плит с их опиранием на несущие стены (Железобетонные конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов / В.Н.Байков, П.Ф.Дроздов, И.А.Трифонов и др. Подряд В.Н.Байкова. - 3-е изд. перераб. - М.: Стройиздат, 1981, с.319-321).

    Недостатком такой конструктивной схемы многоэтажного здания является высокая трудоемкость монтажа конструкций каркаса и перекрытий из сборных железобетонных конструкций и низкая привлекательность помещений за счет сборных конструкций стен и перекрытий, ограниченная жесткость каркаса и этажность здания за счет податливости узлов соединения сборных железобетонных конструкций перекрытий со стенами через растворные швы и применения гибких связей.

    Известна конструкция многоэтажного каркасного здания из сборно-монолитного железобетона (патент RU №2107784 С1, кл. Е04В 1/35, 1996), состоящее из сборно-монолитных колонн, ригелей и перекрытий. Конструкция здания включает составные сборные железобетонные колонны с выпусками арматуры на одном торце и каналами под выпуски арматуры смежной секции на другом торце, участками, свободными от бетона на отметках установки сборных элементов ригелей, плит перекрытий с опиранием на ригеля и последующего обетонирования стыков на высоту не менее 15 см при укладке монолитного бетона сборно-монолитного перекрытия.

    Сборные железобетонные плиты-скорлупы из предварительного напряженного железобетона служат неизвлекаемой опалубкой при укладке монолитного бетона плиты с последующим его включением в работу на восприятие нагрузок от перекрытия после набора прочности бетона и снятия временных инвентарных стоек.

    Такое конструктивное решение здания имеет большую трудоемкость за счет монтажа сборных частей ригелей и плит перекрытий. Конструкция сборно-монолитных колонн не исключает образования воздушных прослоек на нижних торцевых плоскостях при омоноличивании стыка. Конструктивное решение предусматривает применение ортогональной сетки колонн, что ограничивает возможности планировки помещений, особенно в жилых зданиях.

    Наиболее близкими к настоящему изобретению по решаемым задачам и достигаемому результату является конструкция многоэтажного сборно-монолитного каркасного здания (патент RU №2281362 С1, кл. Е04В 1/20, 2004), включающая сборные железобетонные колонны высотой до 3-х этажей с отверстиями в уровне перекрытий для омоноличивания узла и пропуска воздуха из пустоты, образующейся под нижней плоскостью этажной секции колонн при омоноличивании стыка, и сборно-монолитные балочные перекрытия, состоящие из сборных железобетонных плит, жестко объединенные в узлах опирания на сборно-монолитные ригеля.

    К недостаткам такой конструкции многоэтажного здания следует отнести сложность создания монолитности узла сопряжения колонн с перекрытием за счет усадки бетона омоноличивания узла, что требует дополнительных затрат по инъецированию зазоров высокопрочным связующим раствором под давлением, большая трудоемкость возведения сборно-монолитных перекрытий, недостаточная жесткость.

    Технический результат изобретения направлен на создание конструктивной каркасной системы повышенной жесткости, на применение конструкций из сборного железобетона для несущих конструкций колонн, стен и диафрагм жесткости, на снижение трудоемкости возведения здания.

    Результат достигается тем, что в многоэтажном здании каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона, включающем сборные железобетонные колонны, выполняемые на несколько этажей и стыкуемые по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры в отверстиях колонн на клеевом растворе и железобетонных дисков перекрытий, согласно изобретению торцевые плоскости колонн в пределах ядра сечения выполнены криволинейными полигональными в виде чаши по верхней плоскости обреза колонн и в виде усеченной пирамиды или шара по нижней плоскости обреза колонн, а диски междуэтажных перекрытий выполнены в виде монолитных железобетонных плит, в узлах сетки колонн в уровнях монолитных перекрытий установлены ортогонально расположенные линейные жесткие вставки по типу скрытой капители, опертые на горизонтальные участки колонн с анкеровкой выпусков в плитах за пределами поперечного сечения колонн, здание снабжено диафрагмами жесткости, выполненными из сборных стеновых панелей высотой на этаж с петлевыми выпусками различной длины для анкеровки панелей в уровнях монолитных железобетонных перекрытий, фундаментов и со смежными панелями стен по высоте здания.

    Результат достигается также тем, что стыки колонн с фундаментом здания выполнены по типу штепсельного соединения выпусков арматуры колонн в теле фундамента.

    Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен фрагмент плана несущей системы здания, на котором представлены сборные составные железобетонные колонны 1, выполняемые на несколько этажей, сборные железобетонные стеновые панели 2, выполняемые высотой на этаж, жестко объединенные с монолитной плитой перекрытия 3. Стыковые соединения колонн 1 с плитами перекрытия 3 снабжены жесткими вставками 4, которые по типу капители заанкерованы в пролете плиты перекрытия. На фиг.2 и 3 показана конструкция колонны 1 с выпусками арматуры 5 для штепсельного соединения с конструкциями железобетонных фундаментов 6 и со смежными секциями колонн 1. Торцевые плоскости колонн 1 на участках пустот 7 выполнены в пределах ядра сечения криволинейными полигональными в виде чаши 8 по верхней плоскости обреза колонн 1 и в виде усеченной пирамиды или шара 9 по нижней плоскости обреза колонны 1. На фиг.4, 5, 6 приведена конструкция стыка колонн 1 с монолитной железобетонной плитой перекрытия 3, которая включает ортогонально расположенные линейные жесткие вставки 10 по типу капители, опертые на горизонтальные участки 11 колонн 1. Армирование плиты 3 условно не показано. На фиг.7 и 8 приведена конструкция стеновой панели 12, выполняющей роль диафрагмы жесткости, и узел сопряжения панели 12 с монолитной плитой перекрытия 3 посредством петлевых выпусков меньшей длины 13 и со смежными стеновыми панелями 12 верхнего этажа путем соединения петлевых выпусков большей длины 14 с петлевыми выпусками 15, устраиваемыми в пустотах 16 по нижней грани панели, после чего производится замоноличивание узлов высокопрочным бетоном. В узле опирания стеновой панели 12 на монолитную плиту перекрытия 3 предусмотрено выполнение монтажного слоя 17 из высокопрочного мелкозернистого бетона.

    Строительство предложенного многоэтажного здания каркасно-стеновой конструктивной системы включает монтаж сборных железобетонных колонн 1, выполняемых на несколько этажей и стыкуемых по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры 5 в отверстиях колонн 1 и фундаментов 6 на клеевом растворе, монтаж сборных железобетонных стеновых панелей-диафрагм жесткости 12 из высопрочного бетона класса не менее В35 с петлевыми выпусками разной длины, установленные поочередно начиная от торцевых плоскостей. Петлевые выпуски с большой длиной 14 предназначены для соединения смежных по высоте здания стеновых панелей 12. Петлевые выпуски меньшей длины 13 предназначены для жесткого соединения стеновых панелей 12 с монолитной плитой 3 перекрытия. По нижней грани стеновых панелей 12 пустоты 16 имеют петлевые выпуски 15 для соединения с петлевыми выпусками большей длины 14 из стеновых панелей нижнего этажа или из фундамента 6. Монтаж стеновых панелей 12 - диафрагм жесткости, выполняют на фундаменты 6 и монолитные плиты 3 перекрытия через монтажный слой 17 из высокопрочного мелкозернистого бетона. После объединения на сварке верхних 14 и нижних 15 выпусков арматуры смежных по высоте стеновых панелей 12 пустоты 16 омоноличивают высопрочным тиксотропным бетоном. После монтажа колонны 1 и стеновых панелей 12, служащих диафрагмами жесткости, производят установку столовой опалубки монолитной плиты 3 перекрытия, укладку на горизонтальные участки 11 колонн 1 в пределах защитного слоя продольной арматуры жестких вставок 10 по типу скрытой капители, верхней и нижней арматуры сеток армирования монолитной плиты 3 и производят укладку монолитного бетона плиты 3 перекрытия. После выдерживания бетона плиты 3 в опалубке до набора распалубочной прочности производят монтаж стеновых панелей 12 верхнего этажа, и технологический процесс повторяется.

    За счет указанных выше совокупностей признаков при решении поставленной задачи достигается технический эффект, который заключается в возможности более полного и рационального использования прочностных свойств материалов и несущей способности сборных и монолитных конструкций в составе сборно-монолитного здания, каркасно-стеновой конструктивной системы при улучшении их совместной работы, что в свою очередь приводит к снижению материалоемкости, трудоемкости монтажных работ при повышении несущей способности, надежности и долговечности с укрупненной сеткой колонн.

    1. Многоэтажное здание каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона, включающее сборные железобетонные колонны, выполняемые на несколько этажей и стыкуемые по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры в отверстиях колонн на клеевом растворе, и железобетонные диски перекрытий, отличающееся тем, что торцевые плоскости колонн в пределах ядра сечения выполнены криволинейными полигональными в виде чаши по верхней плоскости обреза колонн и в виде усеченной пирамиды или шара по нижней плоскости обреза колонны, а диски междуэтажных перекрытий выполнены в виде монолитных железобетонных плит; в узлах сетки колонн в уровнях монолитных перекрытий установлены ортогонально расположенные линейные жесткие вставки по типу скрытой капители, опертые на горизонтальные участки колонн с анкеровкой выпусков в плитах за пределами поперечного сечения колонн, здание снабжено диафрагмами жесткости, выполненными из сборных стеновых панелей высотой на этаж с петлевыми выпусками различной длины для анкеровки панелей в уровнях монолитных железобетонных перекрытий, фундаментов и со смежными панелями стен по высоте здания.

    2. Здание по п.1, отличающееся тем, что стыки колонн с фундаментом здания выполнены по типу штепсельного соединения выпусков арматуры колонн в теле фундамента.

    стеновых панелей | Best Way to Frame

    Стеновые панели - это секции наружных и внутренних стен с деревянным каркасом, изготовленные на заводе на основе проектной информации, представленной в строительной документации для здания.

    Преимущества стеновых панелей

    • Стеновые панели упрощают проект каркаса за счет минимизации переменных.
    • Качество материалов и допуски конструкции более тщательно контролируются, что обеспечивает лучшую согласованность между панелями.
    • Шаблоны гвоздей, используемые для прикрепления шпилек к пластинам и оболочки к шпилькам и пластинам, являются более точными и последовательными, чем обычно получаемые в полевых условиях.
    • Обшивка и строительная пленка могут применяться производителем стеновых панелей на заводе, что позволяет сэкономить время в полевых условиях.
    • Схема размещения стеновых панелей значительно упрощает процесс установки стеновых панелей за счет четкой идентификации каждой панели и ее предполагаемого местоположения.

    Элементы, из которых состоят стеновые панели

    • Нижняя пластина: Нижний горизонтальный элемент каркаса каркасной стены.
    • Заголовок: Конструктивный элемент, расположенный между отверстиями для шпилек, балок, стропил или ферм.
    • Jack Stud: Вертикальный элемент конструкции, который не охватывает всю высоту стены и выдерживает вертикальную нагрузку. Обычно их называют «плечевыми шипами», поскольку они являются более короткими шипами по обе стороны от отверстия, которые поддерживают каждый конец жатки.
    • King Stud: Полноразмерные шпильки с каждой стороны проема, которые устанавливаются непосредственно рядом со шпильками домкрата с целью противодействия боковым нагрузкам.
    • Верхняя плита: Каркас, состоящий из двух элементов на плоскости, которые образуют верхнюю часть внешних несущих стенок стойки каркаса платформы. Одинарный элемент в квартире в ненесущей стеновой конструкции.

    Таксономия - Система с двойным каркасом и стеной [LDUAL]

    Конструкция, противодействующая боковым нагрузкам, состоит из рам, действующих на момент и сдвигающих стен, действующих вместе в одном направлении, и в основном применима к железобетонным конструкциям.Из-за тонкости стен конструктивная система не может быть отнесена к системе стен; однако стенки сдвига взаимодействуют с рамками момента и противостоят сейсмическим воздействиям. Стены обычно сплошные (без отверстий), их можно найти вокруг лестничных клеток, лифтовых шахт и / или по периметру здания. Стены могут положительно повлиять на характеристики каркаса, например, предотвратить мягкое обрушение этажа. Очень тонкие стены системы двойного каркаса и стены могут быть или не быть рассчитаны на уровень землетрясений, которые могут быть на них наложены.Обратите внимание, что система двойного каркаса и стены представляет собой гибридную систему сопротивления боковой нагрузке, однако она была выделена как отдельная система в этой таксономии. В железобетонном здании может быть сложно отличить двойную систему от стеновой. Пользователю потребуется дополнительная информация, относящаяся к проектированию здания и местным строительным нормам и методам проектирования.

    Упрощенный чертеж конструкции с двойным каркасом и стеной, идущей в одном направлении, показывающий плиты перекрытия, поддерживаемые балками (адаптировано из: A.Charleson, Сейсмический дизайн для архитекторов , Architectural Press 2008, стр. 64, рис. 5.2).

    Типичное железобетонное здание с двойной системой каркас-стена, Греция (Т.П. Тассиос и К. Сирмакезис, Отчет 15 Всемирной жилищной энциклопедии)

    Двойная каркасно-стеновая система - обычное дело для строительства современных железобетонных зданий в Алжире (М. Фарси)

    Железобетонная конструкция с двойным каркасом и стеной, Чили (М.О. Морони, К. Гомес и М.Astroza, Отчет Всемирной жилищной энциклопедии 6)

    Конструкция каркаса и стен из двойного железобетона, Кыргызстан (У. Бегалиев, А. Дуйшев, Р. Мусаков)

    Как выбрать стеновую систему для строительства дома

    Какая стеновая система лучше всего подходит для дома?

    Нас часто спрашивают, какая стеновая система является идеальной для высокопроизводительных домов по стандарту LEED, пассивных домов или домов с нулевым энергопотреблением. . Отличный ответ - сначала задайте правильные вопросы! - Ведь как лучше всего добраться из одного места в другое? Вы должны выбирать между самым быстрым, безопасным, живописным путем или маршрутом, на котором больше всего заправок или меньше холмов.Так какая же стеновая система самая лучшая? Это также зависит от того, что вы ищете.

    Какая стена самая прочная?

    Какая стена самая энергоэффективная?

    Какая стена самая звукоизоляционная?

    Какая стена самая доступная?

    Это лишь краткий список вещей, которые следует учитывать, и, несмотря на то, что многие люди в Интернете говорят, что у них есть « The Perfect Wall », нет одного правильного ответа, потому что, честно говоря, идеальная система стен для вашего дома - это та, которая подходит наилучшие условия в месте строительства и с учетом имеющегося у вас бюджета.Здания представляют собой сложный баланс различных элементов, из которых стены являются лишь одной частью. Кроме того, речь идет не только об теплоизоляции и эффективности, необходимо сделать фундаментальный выбор в зависимости от того, где вы живете, с точки зрения прочности дома. Если в районе, подверженном торнадо, ураганам или лесным пожарам, возможно, имеет смысл защитить свой дом, семью и самые большие вложения, выбрав что-то иное, чем строительство деревянного каркаса, например бетон или кирпич?

    Итак, что такое стенная система?

    Ваша стеновая система - это разделитель окружающей среды между внешним и внутренним. .Его цель - замедлить движение тепла и воздуха между внешней и внутренней средой, а также управлять проникновением влаги с обеих сторон.

    За последние несколько десятилетий было много изменений в строительных нормах и правилах, строительных материалах и в том, как мы кондиционируем наши дома. Эти изменения означают, что дома лучше изолированы, более воздухонепроницаемы и, что наиболее важно, имеют лучшую вентиляцию, такую ​​как HRV или ERV, или кондиционирование воздуха. Также гораздо больше понимания того, как работают здания и почему стены могут выйти из строя в доме с кондиционером, даже если он построен по нормам.

    Например, если дом построен из дерева и в летние месяцы будет кондиционироваться, то теперь ученые-строители согласны с тем, что худшее, что вы можете сделать, - это установить внутри полиэтиленовый пароизоляционный слой. Поскольку мы строим снаружи из влажных материалов, здания начинаются мокрыми. В течение срока службы они будут постоянно намокать изнутри и снаружи. Так что забудьте о попытках «сохранить их сухими» с помощью пароизоляции, это невозможно. Стена должна быть спроектирована так, чтобы она могла хорошо высохнуть в обоих направлениях.

    Чтобы построить в холодном климате и уважать законы физики, ученые-строители соглашаются, что для того, чтобы стена была по-настоящему успешной, необходимо четыре основных компонента в следующем порядке важности:

    Водозащитный слой сайдинга, штукатурки, кирпича и т. Д. - часто называемый дождевой завесой:

    Для защиты внешних поверхностей вашего дома от повреждений, вызванных осадками и грунтовыми водами.

    Воздушный слой или воздухонепроницаемая мембрана:

    Для замедления движения воздуха через стенные конструкции, предотвращения потери тепла и повреждения влаги, вызванного конденсацией в стенах.

    Терморегулирующий слой или изоляция:

    Для замедления движения тепла изнутри наружу в холодное время года. Это ваша изоляция. Он также помогает сохранить тепло в помещении летом.

    Пароизоляционный слой или пароизоляция:

    Хотя широко известен как «пароизоляция», лучше использовать термин «замедлитель парообразования». Барьер для контроля влажности должен замедлять диффузию влаги через стены в любом направлении, не препятствуя их правильному высыханию.

    Некоторые материалы в стеновых конструкциях могут выполнять несколько функций, в частности, воздушные барьеры. Многие материалы в стеновой конструкции могут замедлять воздушный поток, не задерживая пар.

    Вариант 1) Плотная целлюлозная стенка:

    Стена из плотной целлюлозы © Гергана Гатина, Ecohome

    Это стена со смещением 2х4 (внутренняя, затем внешняя) с толстой полостью, заполненной плотной изоляцией из целлюлозы. Рекомендуется иметь стойки в каждой стене с шагом 24 дюйма, поэтому при смещении у вас будет стойка каждые 12 дюймов.Толщина не фиксирована и полностью зависит от вас.

    В этой стеновой системе используется меньше древесины, чем в традиционном каркасе, она имеет низкую инфильтрацию воздуха, устойчива к насекомым и грызунам, может быть очень хорошо изолирована (12 дюймов и более) без тепловых мостиков. Чтобы ознакомиться с выбором пиломатериалов для деревянного каркасного здания или дома, см. Здесь.

    Имейте в виду, насколько важно, чтобы целлюлоза была хорошо упакована, чтобы не оседать и не оставлять вас с пустыми карманами наверху стен.По этой причине мы рекомендуем устанавливать его профессионалам и опытным специалистам.

    Добавление наружной обшивки из пенополистирола или альтернативного выбора жесткой изоляционной панели может снизить любой риск повреждения от влаги, поскольку это повышает температуру внешней конденсирующей поверхности, на которой находится целлюлоза. Этот страховой полис настоятельно рекомендуется при подобном строительстве в более холодных и северных регионах.

    Дерево Обрамление стен с каркасом 2x4 и 2x6:

    Конструкция деревянного каркаса с деревянными шпильками. Изображение с Wikimedia

    . Это наиболее распространенный метод строительства дома, который чаще всего используется в Северной Америке и Канаде.

    Строительные нормы и правила предъявляют повышенные требования к тепловым характеристикам с 2012 года, теперь в большинстве областей требуется разрушать тепловые мосты с помощью некоторой формы непрерывной изоляции.

    При этом производительность улучшилась, но все еще остается вопрос об огромном количестве древесины, из которой состоит рама, поэтому заявленное значение R теплоизоляции из войлока не отражает производительность полной сборки стены.

    Сложите все стойки, и без термического разрыва у вас будет значительная часть стены, состоящая только из цельной древесины, со значением R примерно 6 (R1 на дюйм).

    Вдобавок ко всему, если при установке изоляционных плиток не проявить особую осторожность, могут возникнуть небольшие зазоры. Требуется всего лишь 1/8 дюйма между войлоком и стойками, чтобы запустить конвекцию воздуха и увеличить скорость потери тепла.

    Древесина - это возобновляемый ресурс, поэтому это очень «зеленый» материал. Чтобы улучшить характеристики, вы можете увеличить размер шпилек (с 2x6 до 2x8) или добавить несколько дюймов изоляции снаружи.

    Утеплители из минеральной ваты имеют более высокое значение R, чем стекловолокно, и их намного проще разрезать и правильно установить.Чтобы узнать, как правильно использовать изоляцию, см. Наше руководство по изоляции здесь.

    Сборных домов:

    Изображение строительства сборных домов через Wikimedia

    В прошлые годы сборные дома обычно представляли собой обрамление только 2x6 и отличались не высокой производительностью, а доступностью и простотой.

    В производстве, однако, у них всегда была возможность сократить отходы благодаря контролируемым настройкам на заводе и возможности калибровки всех резов.

    Стены обычно утеплены, поэтому их необходимо хорошо защищать от дождя и снега, иначе вы рискуете испортить изоляцию. Преимущества заключаются в скорости установки и заводской точности, с которой трудно добиться на месте.

    Строительные нормы и правила и общая тенденция к более разумным методам строительства позволили сделать несколько серьезных скачков в качестве, предлагаемом производителями сборных конструкций, включая стены с высоким значением R и нарушение тепловых мостов.

    Если вы рассматриваете этот маршрут, есть сборные стены, соответствующие стандартам LEED, и даже сборные дома под ключ, которые успешно прошли сертификацию LEED Platinum.Сборные стены могут серьезно ускорить процесс строительства и уменьшить количество отходов. Просто найдите качественного производителя, и если вы отправите ему свои планы, они отправят вам готовые секции стен, включая все оконные и дверные проемы.

    ICF - Изолированные бетонные формы:

    Блок-схема ICF любезно предоставлена ​​Fox Blocks

    Это система из полистирольных блоков, которые уложены друг на друга и заполнены бетоном, образуя всю стеновую систему вашего дома.

    Здание из блоков ICF отлично подходит для снижения передачи звука и предотвращения проникновения воздуха, насекомых и грызунов, а также является долговечным для торнадо, ураганов и лесных пожаров.

    Тепловые характеристики ICF (значение R) приемлемы, но не являются высококлассными, если не используются блоки с более толстым пенопластом или дополнительная изоляция не добавляется снаружи. Повышенная производительность достигается в основном за счет уменьшения утечки воздуха, а не за счет значения R или тепловой массы.

    Это отличная система, которая решает дополнительные задачи строительства ниже уровня земли.

    В интересах экономии денег и сокращения выбросов парниковых газов мы рекомендуем ограничить его использование выше нормы, поскольку доллар за доллар вы можете получить гораздо лучшую производительность за свои деньги с другими настенными системами.

    Тем не менее, дом ICF, построенный на скале, может легко простоять века или тысячелетие, поэтому есть аргумент в пользу его полного жизненного цикла, и это здорово, пока он находится в желаемом месте в нескольких поколениях от Теперь. Это сложно предсказать.

    Установка требует особой осторожности, наибольший риск возникает из-за «прорыва», когда секция стены выходит из строя. Это не идеальная техника «сделай сам», мы рекомендуем приобрести ее.

    SIPS - Структурные изолированные панели

    Стеновые панели SIPS на деревянном каркасе дома © Ecohome

    Пенопласт SIPS обычно состоит из панели из полистирола или уретана, зажатой между двумя листами OSB (Ориентированно-стружечная плита).

    В то время как SIPS с 5,5-дюймовым пенопластом считались высокоэффективными менее десяти лет назад, повышенные тепловые требования строительных норм и требования к энергоэффективным домам вернули эту стеновую систему к категории средних.

    Отличным долгосрочным вложением в экономию денег было бы взглянуть на более толстые SIPS, перейдя на раму 2x8 или 2x10 вместо 2x6, что даст вам шанс получить еще 2 или 4 дюйма пены. Относительно небольшое увеличение стоимости обеспечит гораздо более высокие энергетические характеристики.

    При правильной установке они могут быть достаточно герметичными; Важно хорошо заделать стыки между панелями и уделить особое внимание герметизации стыка между стеной и линией крыши. Сама панель герметична, если стыки хорошо заделаны, то и дом тоже.

    Мы рекомендуем надеть гибкую мембрану на суставы, чтобы избежать проблем с любым движением и смещением.

    Позаботьтесь о том, чтобы вырезать окна и дверные проемы на фабрике, иначе вы, скорее всего, будете использовать цепную пилу на месте и обработаете свой район и местную окружающую среду метелью маленьких шариков из пенопласта, которые вы будете находить в течение многих лет после этого.

    Стена R.E.M.O.T.E.

    (TEchnique для наружной наружной мембраны для жилых помещений)

    Стена R.E.M.O.T.E. © Alain Hamel

    Стена REMOTE, предназначенная для экстремального северного климата, была разработана CCHRC (Центр исследования жилищного строительства в холодном климате) в Фэрбенксе, Аляска. Стены обрамлены и обшиты внешней мембраной, которая контролируется движением воздуха и влаги, и это исключительно хорошо.

    С включением изоляции полости, пароизоляция в УДАЛЕННОЙ стене хорошо зажата примерно на 1/3 длины стены, именно там, где она должна быть.Этот тип конструкции высоко оценивается учеными-строителями как одна из самых прочных.

    Альтернативные методы возведения стен:

    Существует множество других методов возведения стен, но здесь мы рассмотрели наиболее распространенные и экономически эффективные методы. Существует множество натуральных волокон, таких как изоляция из конопли, которые используются для строительства и изоляции домов.

    • Фермы Ларсена в системе стены с двойными стойками : Типичная конструкция включает в себя стандартную «проверенную и испытанную» традиционную стенку с рамкой 2x6 и изоляцией из войлока в полостях, покрытых обшивкой, а затем двутавровыми балками (TGI) прикреплен к внешней стороне оболочки, чтобы обеспечить бесшовную изоляцию без тепловых мостиков.Обшивка используется в качестве воздушного барьера и пароизоляции с использованием высокопроизводительной строительной ленты для герметизации стыков, а фермы Ларсена являются эффективным экономичным и легким способом создания сборки стены с двойными стойками без создания проблем. Что касается обшивки, посмотрите здесь, чтобы решить, что лучше всего подходит для стен - OSB или фанера.

    • Hempcrete: смесь бетона и пенькового волокна. Он предлагает отличную звукоизоляцию, не самое высокое значение R.При установке это трудоемко, зато абсолютно красивая фактурная отделка. Стеновые панели из конопли только начинают появляться на рынке и, вероятно, будут предлагать значительно более низкие затраты на рабочую силу.

    • Бревенчатые дома: Строители бревенчатых домов говорят о «тепловой массе» древесины, которая сохраняет тепло, но этот миф был развеян программным моделированием энергии. Они также очень склонны к проникновению воздуха из-за трещин, также известных как «проверка», и используют огромное количество древесины.Древесина имеет R-ценность где-то чуть больше 1 на дюйм, поэтому для 8-дюймовой стены вы смотрите меньше, чем R10. Какими бы красивыми они ни были, они не эффективны.

    Эффективное использование строительных материалов:

    Какую бы стеновую систему вы ни выбрали, когда речь идет о полах и стенах здания, наименьшее воздействие на окружающую среду в конструкции деревянного каркаса оказывает конструкционная древесина (фермы перекрытий, двутавровые балки, соединенные деревянные элементы). Это позволяет использовать более мелкие деревья и заводские отходы, которые часто просто выбрасывали на свалку.

    Спроектированные фермы и балки могут стоить немного дороже, но они устанавливаются быстро и точно без использования прокладок, по сравнению с балками сплошного пола, высота которых может достигать дюйма. Они также обеспечивают более длинные пролеты, обеспечивая большую гибкость при проектировании планов этажей.

    Как и во многих других методах экологичного строительства, дополнительные затраты на инженерные балки в конечном итоге принесут вам чистую экономию времени и труда. Инженерные перекрытия перекрытия похожи на фермы крыши, сеть 2х4.Следовательно, прокладка водопровода и проводки через существующие отверстия намного быстрее, чем сверление сотен отверстий, поэтому даже с финансовой точки зрения это имеет смысл.

    Это дает вам широкий выбор ограждающих конструкций; Чтобы узнать больше о выборе лучшей изоляции, выборе между перекрытием или фундаментом и подвалом, а также о том, как найти сборные пассивные дома и дома с комплектом LEED для продажи, посетите страницы руководства по экологическому строительству на Ecohome, веб-сайте надежного экологичного строительства в Северной Америке.

    Создание системы ограждений с деревянным каркасом, которой вы можете гордиться

    После того, как рамка будет поднята, вам придется заключить ее, и вы можете выбрать несколько различных путей. При создании системы ограждения с деревянным каркасом, которой вы можете гордиться, необходимо принять во внимание несколько важных соображений, а также детали каждой системы. Это повлияет на ваш бюджет, и вам нужно понимать варианты, чтобы принять лучшее решение для вашего проекта.

    Создание системы ограждения с деревянным каркасом, которой можно гордиться с помощью SIP

    Структурные изолированные панели, или SIP, существуют с 1970-х годов и с тех пор их популярность растет. В основном это слой OSB толщиной 1/2 дюйма, слой пенопласта, толщина которого варьируется в зависимости от ваших потребностей в изоляции, и еще один слой OSB толщиной 1/2 дюйма. Слои склеены вместе, что делает их превосходными в конструкционных решениях, таких как создание нависающих над крышами и стен со сдвигом. Ваш инженер будет работать с вашим дизайнером и архитектором, чтобы применить структурные преимущества панелей к проектированию деревянного каркаса.Они могут снизить потребность в коленных скобах и других деревянных элементах, сэкономив вам немного денег.

    Эти панели производятся за пределами предприятия и отправляются на ваш объект производителем, когда они вам нужны. Они бывают размерами до 8 футов в ширину и 24 футов в длину, со всеми углами, окнами и дверными проемами, вырезанными и готовыми к установке. Они прикручиваются к вашей крыше и стенам. Их также можно использовать в помещениях, не имеющих деревянного каркаса, вместо стен и крыш с традиционным каркасом.

    Существует несколько различных типов пенопласта, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы, включая такие факторы, как стоимость и изоляционные свойства. Место вашего проживания и местные строительные нормы и правила для теплоизоляции стен и крыши повлияют на это решение.

    В домах

    SIP также очень низкий уровень проникновения воздуха, потому что в них меньше зазоров, которые нужно закрыть. Эта герметичность делает отопление и охлаждение вашего деревянного каркасного дома более экономичным как с точки зрения вашего ежемесячного счета за электроэнергию, так и с точки зрения меньших размеров блоков HVAC, которые требуются вашему дому. Дома, построенные из SIP, могут поддерживать постоянную температуру, иметь меньше сквозняков и меньше шума, чем стандартные строительные здания. При правильной установке они сохраняют более высокое значение R для всей стены, чем каркасные стены аналогичных размеров.

    Типы используемых пен

    (EPS) 1 дюйм пены = 3,8 R-значение

    Это, безусловно, самый популярный вид пены, используемой для SIP. Пенополистирол - это в основном высококачественный пенополистирол. Он чрезвычайно стабилен и использовался во многих других приложениях.Он стоит меньше всего, но также дает самый низкий показатель R по сравнению с другими пенопластами, что может означать более толстые кровельные или стеновые панели. Их легко изменить на месте для проведения электромонтажных работ и замены окон и дверей.

    Неопор (NEO) - 1 дюйм пены = 4,5 R-значение

    Это новый продукт, в котором для улучшения пенополистирола используется графит. Это придает ему сероватый цвет, и вы получаете лучший показатель R по сравнению со стандартным пенополистиролом.

    Полиуретан (PUR) - 1 дюйм пены = 5,0 R-значение

    Вторая по популярности панель - панель на основе полиуретана.Он предлагает более высокое значение R на дюйм, что означает, что он будет стоить больше, чем пенополистирол, но вы можете использовать более тонкую панель. Дополнительные затраты на более тонкую панель могут быть частично компенсированы расширением оконных и дверных косяков, деталями отделки и деталями карниза. С одной стороны, эти панели сложнее модифицировать на месте, и ваша электрическая система должна быть полностью продумана до того, как панели пойдут в производство.

    Использование SIP в доме с деревянным каркасом имеет смысл и имеет ряд преимуществ, таких как скорость установки, сокращение отходов на стройплощадке и долгосрочное снижение затрат на электроэнергию благодаря наличию первоклассной системы ограждающих конструкций вокруг вашего дома.Самым большим недостатком является дополнительная стоимость, которую вы получаете по сравнению с использованием стандартного материала в два раза больше для вашей системы шкафов.

    Обычный каркас

    Как ни странно, традиционные конструкции каркаса обогнали и заставили деревянные каркасы практически исчезнуть из стандартной строительной практики, пока они не были возрождены в 1970-х годах. Он состоит из стандартизированных брусов размером 2 × 4 и 2 × 6 для каркаса стен и использования стропильных ферм 2 × 8, 2 × 10, 2 × 12 или предварительно изготовленных из материала 2x для создания крыши. Все это обшивается слоем фанеры или OSB, который структурно связывает все вместе.По этому методу строится не менее 99% домов в этой стране.

    В случае их включения в деревянный каркас стены возводятся и выстраиваются вокруг деревянного каркаса. Стены должны быть отделены от рамы снаружи, независимо от расстояния до внутренних отделочных стен. Например, для отделки гипсокартоном ½ дюйма, поставив 5/8 дюйма за брусами, вы сможете задвинуть гипсокартон за столб или пластины, создавая чистый вид.

    Некоторым нравится использовать систему заполнения, помещая обычную стену внутри деревянного каркаса.Это не рекомендуется для наружных стен. По мере того, как древесина сохнет и перемещается в зависимости от времени года, вы наверняка получите проникновение воздуха через зазоры, которые образуются между стенами и балками. Это увеличит ваши затраты на электроэнергию, а также может создать проблемы с влажностью в будущем.

    Электрические провода и изоляционные работы могут быть выполнены в обычном режиме, и у вас будет выбор стандартных типов изоляции, которые вы можете поместить в стены. Чтобы обеспечить герметичность и изоляционные свойства SIP, вам нужно будет использовать для стен и крыши напыляемую пену на основе полиуретана.После того, как все факторы будут учтены с точки зрения затрат, вы получите небольшую экономию, если выберете стены с традиционным каркасом вместо стеновых панелей SIP.

    Использование обычных пиломатериалов для обрамления деревянного каркаса или создания сборной кровельной системы с пеной, безусловно, имеет свое место и заслуживает обсуждения. Есть и другие способы и техники, о которых я не буду упоминать. Два, которые я вижу чаще всего, это следующие:

    Застроено

    В сборной кровельной системе используются пенопластовые плиты, уложенные на крышу вокруг ленточной доски 2x.Вы контролируете R-значение крыши толщиной пены, как у SIP-панели. Затем вы прикрепляете квартиру 2х4 с помощью длинных шурупов через пенопласт к деревянной раме, связывая все вместе. Вам нужно будет добавить смотровые площадки на фронтоне и карнизе, чтобы создать все выступы; Здесь следует проявлять осторожность. Все это затем покрывается обшивкой, а затем подкладкой. Обратите внимание, что это вентилируемая кровельная система, тогда как крыша SIP не вентилируемая.

    В рамке

    В каркасной системе используется 2x материала, уложенных перпендикулярно системе крыши с деревянным каркасом, после чего устанавливается изоляция.Можно использовать любой тип изоляции, от высокотехнологичной пены для распыления до изоляции из стекловолокна. Утеплитель из денима джинсовой фабрики всегда был интересным решением. Все закончено обшивкой и подготовлена ​​стяжка под окончательную кровлю. С помощью этого метода создать свесы немного проще.

    С помощью сборной или рамной системы вы в основном создаете панельный продукт прямо на месте и на месте. Чтобы учесть дополнительные трудозатраты, время на крыше, задержки из-за погодных условий, скорости и материалов, я бы действительно рекомендовал вам рассмотреть решение SIP для крыши над деревянным каркасом.Интегрировать крышу SIP и крышу с традиционным каркасом легко, если ее спланировать. Конечно, вариант традиционного обрамления стен вокруг деревянного каркаса и использование SIP поверх крыши - отличная комбинация.

    High-R Wall-02: Усовершенствованная конструкция каркасной стены 2x6

    • 2x6 обрамление
    • Изоляционная оболочка XPS
    • Изоляция полости из стекловолокна или целлюлозы в пространстве стойки


    Подсчет очков: как это оценивается

    Оценка каждой стеновой системы основана на следующих пяти категориях. Оценка 1 - это самый низкий балл в каждой категории и представляет наихудшую технологию для каждой категории или наивысшую возможную относительную стоимость. Оценка 5 - это наивысший балл, доступный в каждой категории, и он отражает лучшую доступную технологию, доступную на рынке, или самую низкую относительную стоимость.

    Усовершенствованный каркас с изолированной оболочкой значительно уменьшает тепловые мосты через корпус и повышает термический КПД стекловолоконного войлока в пространстве стойки.Использование изолированной оболочки снижает вероятность как конденсации в зимний период, так и летнего попадания пара внутрь, а также помогает смягчить проблемы, вызванные некачественными методами строительства.


    Введение

    В этом информационном листе дается краткое описание передовых конструкций каркасных стен, включая преимущества и недостатки этой стратегии строительства. Более подробный анализ и прямое сравнение с несколькими другими стенами можно найти в Интернете. 1 Система подсчета очков является субъективной и основывается на относительных характеристиках и технических характеристиках различных стеновых систем.Сложный двухмерный анализ теплового потока и одномерное гидротермальное моделирование использовались для определения рисков долговечности, связанных с влажностью, для анализа.

    Для более полного анализа этой и других стеновых конструкций посетите сайт www.buildingscience.com/doctypes/information-sheets.

    Терморегулятор

    Установленная изоляция R-value : Существует ряд установленных изоляционных R-значений в имеющихся в продаже стекловолоконных войлоках для изоляции пространства стоек в этой стеновой системе.Установленный коэффициент сопротивления изоляции для стеклопластиковой ваты 2x4 находится в диапазоне от R-11 до R-15, а для 2x6 - от R-19 и R-21. Когда используется изоляция из дутой или распыленной целлюлозы, значения R обычно равны R-13 для стен 2x4 и R-20 для стен 2x6.

    Наружная изоляционная оболочка обычно добавляется в виде пенополистирола (EPS) с R-4 / дюйм, экструдированного полистирола (XPS) с R-5 / дюйм или полиизоцианурата с фольгой с R-6,5 / дюйм.

    Значение R для всей стены : Двумерный анализ теплового потока с эффектами теплового моста и средними факторами кадрирования (16%) показывает увеличение R-значения сборки и повышение эффективности стекловолоконного войлока в пространство стойки за счет уменьшения эффекта теплового моста.Усовершенствованные каркасные стены с изоляцией из XPS толщиной 1 и 4 дюйма имеют R-значения для всей стены R-20 и R-34 соответственно. 1

    Контроль утечки воздуха: Стекловолокно, выдувная и распыленная целлюлоза - это воздухопроницаемые материалы, используемые в пространстве стоек стены, обеспечивающие возможные воздушные пути между внутренним и внешним пространством, а также конвективные петли в изоляции. Целлюлоза Densepack имеет меньшую воздухопроницаемость, но не контролирует утечку воздуха. Изоляционная оболочка (EPS, XPS и пенополиизоцианурат с фольгированным покрытием) изделия воздухонепроницаемы.Когда стыки между изоляционными панелями и изоляцией и каркасом должным образом герметизированы лентой, мастикой, герметиком и т. Д., Можно создать эффективную систему воздушного барьера на внешней обшивке.

    Типовая изоляция : Для изоляции пространства стойки обычно используются войлок из стекловолокна, выдувная целлюлоза, распыленная целлюлоза и распыленное стекловолокно. В качестве внешней изоляционной оболочки используются пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS) и вспененный полиизоцианурат (PIC) с фольгированным покрытием.

    Прочность

    Контроль дождя: Утечка дождя в ограждение является основной причиной преждевременного выхода из строя ограждения здания. Борьба с дождем обычно решается с помощью покрытой черепицей и / или проклеенной лентой дренажной плоскости, такой как строительная бумага или синтетический WRB (например, домашняя обертка). Можно использовать изоляционную обшивку в качестве плоскости дренажа, если все перекрестки, окна, двери и другие проходы водонепроницаемо соединены с поверхностью изолированной обшивки, а швы изоляции заклеены или зашиты во избежание проникновения воды2 .

    Контроль утечки воздуха: Конденсация утечки воздуха является второй по значимости причиной преждевременного разрушения ограждающих конструкций здания с этим типом конструкции стен. Очень важно контролировать утечку воздуха, чтобы свести к минимуму проблемы, связанные с долговечностью конденсации утечки воздуха. Использование изолирующей оболочки снижает риск конденсации утечки воздуха за счет повышения температуры плоскости конденсации, но конденсация все еще возможна с изолированной оболочкой в ​​холодном климате.В этой стеновой системе требуется воздушный барьер, чтобы исключить (в идеале) или, по крайней мере, минимизировать утечку воздуха через стену. 3 Воздушный барьер должен быть жестким и достаточно прочным, чтобы противостоять силам ветра, непрерывным, прочным и воздухонепроницаемым. 4

    Контроль паров: Стекловолокно или целлюлоза в полости стойки являются паропроницаемыми, в то время как EPS, XPS и PIR являются умеренно проницаемыми, умеренно непроницаемыми и полностью непроницаемыми соответственно.

    Изолированная оболочка снижает риск конденсации в зимнее время за счет повышения температуры плоскости конденсации и снижает риск попадания пара внутрь в летнее время за счет замедления движения пара в ограждение от облицовки хранилища, например кирпичной кладки или штукатурки. Уровень пароизоляции стен изолированной обшивки определяется в IRC, и с ним следует консультироваться, так как установка неправильного пароизоляционного слоя или установка пароизоляционного слоя в неправильном месте может привести к повреждению ограждения здания. 5

    Сушка: Изоляционная оболочка ограничивает сушку снаружи, и стена должна иметь возможность высыхать внутри. Обычно избегают барьеров для паров из полимера, чтобы такое высыхание могло произойти. Минимальный уровень пароизоляции на внутренней поверхности определяется IRC. Установка пароизоляции на обеих сторонах шкафа будет изолировать любую влагу в пространстве стоек, что приведет к низкому потенциалу высыхания и, возможно, к рискам долговечности, связанным с влажностью.Вентиляция за паронепроницаемой облицовкой и внутренними элементами (например, кухонными шкафами) может способствовать высыханию.

    Встроенная влажность: Всегда следует проявлять осторожность, чтобы строить из сухих материалов, где это возможно, и позволять сушить влажные материалы перед закрытием. Целлюлозу часто распыляют во влажной среде, и производители рекомендуют сушить перед закрытием и содержание влаги пределы.

    Краткое описание долговечности: Основные риски долговечности, связанные с этими стеновыми конструкциями, связаны с повреждением из-за влаги, связанным с проникновением дождевой воды.Конденсация (скорее всего, в результате утечки воздуха, но также потенциально в результате диффузии пара) уменьшается с помощью изолированной оболочки, но все же может происходить, хотя изоляционная оболочка менее восприимчива к рискам, связанным с влагой, чем структурная оболочка OSB.

    Возможность сборки

    Наружная изоляция до 1,5 дюймов требует минимальных изменений в стандартных конструкциях корпуса. Наружная изоляция толщиной более 1,5 дюймов требует изменений в конструкции окон и стен, а также в деталях, что требует обучения и контроля на начальном этапе внедрения.

    Облицовку можно легко прикрепить к стойкам напрямую через 1 дюйм изолированной оболочки. Для более толстых уровней изоляции (> 2 дюймов) требуется обвязка, прикрепленная к каркасу с помощью длинных креплений. Некоторые производители облицовки разрешают крепить облицовку непосредственно к обвязке.

    Стоимость

    Усовершенствованная конструкция каркасной стены снижает затраты на установку каркаса. Стоимость изоляционной обшивки для замены большей части структурной деревянной обшивки немного увеличивается, но есть измеримые рентабельные преимущества экономии энергии, а также улучшение комфорта, которое трудно измерить количественно.

    Использование материалов

    Если расширенное обрамление применяется правильно (одинарные верхние пластины, коллекторы правильного размера, два угла стойки и т. Д.), Лишний деревянный каркас из стандартной конструкции удаляется, и количество обрамления уменьшается. Использование изоляционной обшивки вместо структурной деревянной обшивки может потребовать использования структурных панелей или распорок в некоторых местах.

    Общий балл

    Усовершенствованный каркас с изоляционной оболочкой - логичный выбор в качестве минимального уровня строительства в большинстве климатических условий, учитывая более высокие уровни изоляции, необходимые для нового строительства во многих климатических условиях.Использование изолированной оболочки может снизить вероятность как конденсации в зимний период, так и летнего попадания пара внутрь, а также помочь смягчить проблемы, вызванные некачественными методами строительства.


    Список литературы
    1. Straube, J. & Smegal, J. (2009). Специальный исследовательский проект Building America - Анализ конкретного случая стен высокого разрешения .
    2. Lstiburek, J. W. (2006). Руководство по управлению водными ресурсами . Вестфорд: Building Science Press Inc.
    3. Штраубе, Дж.(2009, 04 22). BSD-014 Управление воздушным потоком в зданиях .
    4. Lstiburek, J. (2008, 08 20). BSD-104: Понимание воздушных барьеров .
    5. Lstiburek, J. (2008, 10 17). BSD-106 Понимание пароизоляции .

    Варианты стен и крыш для деревянных каркасных домов

    В то время как структурный каркас может быть звездой шоу в деревянном доме, система ограждений (перевод: ваши стены и крыша) - это то, что защищает дом от внешних элементов. Кроме того, в зависимости от того, какие материалы вы выберете, эта система может создать высокопроизводительный дом, отличающийся экологической и экономичной эффективностью. Хотя каждая лесозаготовительная компания предпочитает системы ограждений по-своему, есть несколько вариантов на выбор. При выборе системы необходимо принять во внимание несколько важных соображений, а также детали каждого варианта.

    Структурные изолированные панели (СИП)

    Структурные изолированные панели, или SIP, существуют с 1970-х годов и с тех пор их популярность растет.В общих чертах, SIPS изготавливаются из ½-дюймового слоя ориентированно-стружечной плиты (OSB), слоя пенопласта, толщина которого варьируется в зависимости от ваших потребностей в изоляции, и еще одного слоя OSB толщиной ½ дюйма. Слои склеиваются, как бутерброд. Ваша команда профессионалов постарается применить структурные преимущества панелей к деревянному каркасу вашего дома.

    Использование SIP может снизить потребность в коленных скобах и других деревянных элементах, что сэкономит вам деньги. SIP-панели производятся за пределами предприятия и отправляются вам производителем, когда вы будете готовы к их установке.Они бывают разных размеров, со всеми углами, окнами и дверными проемами, вырезанными и готовыми к установке. Они привинчиваются к деревянным балкам крыши и стен, а также могут использоваться в помещениях, не имеющих деревянного каркаса, вместо стен и крыш с традиционным каркасом. В домах из SIP очень низкий уровень инфильтрации воздуха, потому что в них меньше зазоров, которые нужно закрыть. Эта герметичность делает отопление и охлаждение вашего деревянного дома более экономичным как с точки зрения ежемесячного счета за электроэнергию, так и с точки зрения меньшего размера блоков HVAC, которые потребуются вашему дому.

    См. Также Топ-15 вопросов о деревянных каркасных домах

    Дома, построенные с использованием SIP, могут поддерживать постоянную температуру, иметь меньше сквозняков и меньше шума, чем стандартные строительные здания. При правильной установке они сохраняют более высокое значение R для всей стены, чем каркасные стены аналогичных размеров.

    Если вы выберете структурные изолированные панели (СИП) для своего деревянного дома, панели будут доставлены на ваш объект предварительно разрезанными и готовыми к установке.

    Обычный каркас

    Обычное обрамление имитирует систему, используемую в стандартном строительстве (способ, которым строится большинство домов в Соединенных Штатах), и состоит из бруса размером 2 на 4 дюйма и 2 на 6 дюймов для обрамления стен и Кровельные фермы размером 2 на 8 дюймов, 2 на 10 дюймов, 2 на 12 дюймов или готовые конструкции для создания крыши. Все это обшивается слоем фанеры или OSB, который структурно связывает все вместе. Чтобы использовать обычный каркас в деревянном доме, стены возводятся и устанавливаются вокруг деревянного каркаса.Некоторые люди используют систему заполнения, помещая обычную стену внутри деревянного каркаса. Это не рекомендуется для наружных стен.

    По мере того, как древесина сохнет и перемещается в зависимости от времени года, вы наверняка получите проникновение воздуха через промежутки, которые образуются между стенами и деревянными балками. Это увеличит ваши затраты на электроэнергию, а также может создать проблемы с влажностью в будущем. Электрические провода и изоляционные работы могут быть выполнены в обычном режиме, и у вас будет выбор стандартных типов изоляции, которые вы можете поместить в стены.Чтобы обеспечить герметичность и изоляционные свойства SIP, вам нужно будет использовать для стен и крыши напыляемую пену на основе полиуретана.

    GreenBuildingAdvisor.com | Фото Лори Э. Диксон

    Решение для соломенных тюков

    Согласно сказке «Три поросенка», солома - плохой вариант для крепкого дома. А вот дом из соломенных тюков разрушить практически невозможно. Дома из соломенных тюков не только довольно прочные, но и невероятно энергоэффективны.(Большинство стенок из тюков соломы имеют R-30, по сравнению с R-17 дома с традиционным каркасом. ) В этом типе конструкции тюки обычно имеют высоту 16 дюймов, ширину 18 дюймов и длину от 36 до 40 дюймов. Солома часто является отходом производства зерновых культур.

    См. Также Дом с сертификатом LEED-Gold из вторичных материалов

    Несмотря на естественную конструкцию, дома из соломенных тюков не представляют опасности пожара. Фактически, стены из соломенных тюков, покрытые глиняной штукатуркой, могут выдерживать температуру до 2000 градусов по Фаренгейту более одного часа.Огонь нуждается в топливе и кислороде; солома упакована так плотно, что она горит снаружи, но никогда не горит. Кроме того, при правильном строительстве дома из тюков соломы не должны подвергаться повреждениям от воды или проникновению воды, если тюки должным образом покрыты глиной или цементной штукатуркой.

    (PDF) Моделирование пожара в стеновой системе из легкого стального каркаса с пенобетонным заполнением

    Литература

    1. Орлова А.В., Жмарин Е.Н., Парамонов К.О .: Энергоэффективность домов из легких металлоконструкций

    .Констр. Уникальная сборка. Struct. 6 (11), 1–13 (2013)

    2. Болина, Ф., Христос, Р., Мецлер, А., Квинино, У., Тутикян, Б .: Сравнение огнестойкости

    двух структурных стеновые системы в легком стальном каркасе. DYNA (Колумбия) 84 (201),

    123–128 (2017). https://doi.org/10.15446/dyna.v84n201.57487

    3. Велькович, М., Йоханссон, Б .: Легкий стальной каркас для жилых домов. Тонкостенная

    Конструкция. 44 (12), 1272–1279 (2007). https://doi.org/10.1016/j.tws.2007.01.006

    4. Ватин, Н., Синельников, А., Гарифуллин, М., Трубина, Д .: Моделирование холодногнутых стальных балок

    при глобальном и деформационном изгибе. Прил. Мех. Матер. 633–634, 1037–1041 (2014). https: //

    doi.org/10.4028/www.scienti net/AMM.633-634.1037

    5. Аль Али, М., Исаев, С.А., Ватин, Н.И.: Разработка модифицированных формул для обнаружения

    сварочные напряжения в свариваемых стальных сечениях. Матер. Phys. Mecha. 26 (1), 9–15 (2016)

    6.Советников Д.О., Виденков Н.В., Трубина Д.А. Легкий стальной каркас в строительстве

    многоэтажных домов. Констр. Уникальная сборка. Struct. 3 (30), 152–165 (2015)

    7. Кампиан, К., Чира, Н., Юхос, В., Поп, М., Ватин, Н .: Модернизация конструкции стальных колонн

    для воздушных линий электропередачи. линий. Процедуры Eng. 165. С. 876–882 (2016). https://doi.org/10.1016/j.

    proeng.2016.11.787

    8. Российский свод правил СП 260.1325800.2016 Холодногнутый стальной тонкостенный профиль и

    гофрированных гофрированных конструкций.Правила оформления. Россия

    9. Назмеева Т.В., Ватин Н.И .: Численные исследования сжатых

    элементов с надрезом c-профиля с начальными дефектами. Mag. Civil Eng. 62 (2), 92–101 (2016). https://doi.org/

    10.5862 / MCE.62.9

    10. Ватин Н.И., Назмеева Т., Гуслинский Р .: Проблемы холодногнутого с-образного профиля с надрезом

    члена. Adv. Матер. Res. 941–944, 1871–1875 (2014). https://doi.org/10.4028/www.

    scienti fc.net/AMR.941-944.1871

    11.Гравит М., Дмитриев И., Ишков А. Контроль качества огнезащитных покрытий железобетонных конструкций

    . IOP Conf. Ser: Earth Environ. Sci. 90 (1), 012226 (2017). https://doi.org/

    10.1088 / 1755-1315 / 90/1/012226

    12. Гравит М., Зыбина О., Вайтицкий А., Копытова А .: Проблемы оксида магния

    Использование стеновых панелей в строительстве. В: Достижения в области интеллектуальных систем и вычислений, т.

    692, стр. 1093–1101 (2018). https://doi.org/10.1007 / 978-3-319-70987-1_118

    13. Гравит, М., Люликов, В., Фаткуллина, А .: Возможности современных программных комплексов в моделировании пожарной защиты конструкций

    с помощью Софик. В: MATEC Web of

    Conferences, vol. 193, стр. 03026 (2018). https://doi.org/10.1051/matecconf/201819303026

    14. Гравит М.В., Недрышкин О.В., Огидан О.Т .: Трансформируемые противопожарные преграды в зданиях и

    конструкциях.

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *