Металлоконструкции в архитектуре » Ограждающие конструкции быстровозводимых зданий

В быстровозводимых зданиях с металлическим каркасом ограждающие конструкции стен и кровли преимущественно выполняются из металлических профилированных листов и бывают двух основных видов:

  • Наборные панели, которые поэлементно собираются непосредственно на строительном участке из двух профилированных настилов, между которыми по месту устанавливаются разделительные стальные элементы и укладывается гидро-, тепло- и пароизоляция.

  • Панели заводского изготовления (часто называемые «сэндвич-панелями»), которые поставляются на участок в готовом виде и перед монтажом подлежат только укрупнению в картины.
    Ограждающие конструкции одноэтажных быстровозводимых зданий

    Наборные панели, как правило, используют для формирования кровли, в то время как применение сэндвич-панелей заводского изготовления лучше всего подходит для ограждающих конструкций стен. Один из вариантов решения наборной кровельной панели показан на рис. Верхний профилированный настил берется обычно с большей гофрой и толщиной, чем нижний, так как непосредственно воспринимает снеговую и ветровую нагрузки. Опорами для верхнего настила в панели служат соединительные элементы, как правило, из тонкостенных, оцинкованных Z-профилей ЛСТК. Соединительные элементы также создают пространство для укладки пароизоляционной пленки и минераловатных плит.

    Поверх утеплителя устанавливается гидроизоляционная пленка, а также оставляется воздушная прослойка для проветривания. Крепление профилированных листов с соединительными элементами осуществляется на самонарезных винтах с уплотнителем под головкой, которые должны быть установлены в нижней полке каждого гофра. В местах соединения листов по ширине должен быть обеспечен перехлест минимум на одну полную гофру и герметизация для того, чтобы не допустить проникновение влаги. Саморезы при этом устанавливают по длине нижней полки с максимальным шагом 500 мм. Кроме того, при стыковании листов по длине, которое осуществляется, как правило, в месте опирания на основные несущие конструкции быстровозводимых зданий, должен быть обеспечен перехлест 600 мм с вкладышем из того же листа, которые крепятся между собой на самонарезных винтах. Опирание на основные несущие металлоконструкции также может быть обеспечено на самонарезных винтах, которые устанавливаются в нижних или верхних полках настила. В последнем варианте применяются длинные винты с пластиковыми патрубками. Также организация наборных изоляционных панелей может быть осуществлена с помощью направляющих из тонкостенных стальных С-профилей ЛСТК, которые устанавливаются на соединительные Z-элементы.

    При небольших пролетах и нагрузках наборные панели могут состоять только из одних верхних профилированных листов, крепление которых между собой осуществляется путем закатывания стоячих фальцев специальной фальцезакаточной машинкой. При этом в фальцы закатываются соединительные элементы, которые уже, в свою очередь, крепятся к несущим конструкциям каркаса. Для утепления таких ограждающих конструкций на профилированный настил снизу подшивается изоляция в пакетах, подклеивается пенопласт либо напыляется полиуретан.

    Преимуществом наборных ограждающих панелей является то, что каждый из компонентов может варьироваться в зависимости от условий строительства быстровозводимых зданий, что позволяет достичь нужных пролетов и теплоизоляционных свойств. Системы из профилированных настилов также дают возможность организовать вентилируемые фасады и внутренние перегородки быстровозводимых зданий. Используя каркасные стальные наборные элементы, следует помнить, что значительная часть теплопотерь происходит в результате передачи тепла через элементы каркаса, обладающие более низким тепловым сопротивлением по сравнению с изоляцией – так называемые «мостики холода». Мостики холода, прежде всего, определяются геометрией здания – ендовами, карнизами, углами и т. д. Также места повышенных теплопотерь возможны в конструктивно обусловленных местах, где несущие стальные элементы вплотную подходят или выходят за пределы ограждающей оболочки здания. Исключения мостиков холода можно добиться путем обустройства теплоизоляционных прокладок, применения для крепления ограждающей оболочки к несущему каркасу тонкостенных высоких профилей ЛСТК, размещения основных металлических конструкций за сплошной обшивкой и т. п.

    В панелях заводского изготовления в качестве утеплителя применяется жесткий пенополистирол либо пенополиуретан, который вклеивается между двумя профилированными листами. Торцы панелей также обклеиваются лентой утеплителя и организуются таким образом, чтобы при стыковании создавать герметичный узел, исключающий мостик холода. Крепление сэндвич-панелей к основным несущим конструкциям осуществляется с помощью специальных соединительных элементов на болтах, что исключает нарушение герметичности панели. Сэндвич-панели в современном строительстве находят все большее применение, так как они очень технологичны в монтаже, и их номенклатура как изделий все время расширяется в стремлении удовлетворить возрастающие потребности рынка. Ограждающие панели из металлических листов дают возможность достичь высокой архитектурной выразительности за счет возможности крепления с перепадами и широкой цветовой гаммы, что придает быстровозводимому зданию современный вид.

    Ограждающие конструкции быстровозводимых зданий средней этажности

    В зданиях средней этажности применяется большое разнообразие ограждающих конструкций. Кроме фасадных систем со стеклянным заполнением и сэндвич-панелей, могут использоваться:

  • Вентилируемые фасады с ограждением из кирпичной кладки либо керамических плит с креплением через продольные уголки, которые крепятся к крайним балкам.

  • Вентилируемые фасады с ограждением из кирпичной кладки либо керамических плит с креплением на консолях через горизонтальные направляющие с обеспечением зазора между ними.

  • Стандартная теплоизоляция, которая клеится к заполнению стен и оштукатуривается.

  • Многорядные солнце- и погодозащитные металлические козырьки с зазором за ними.

    Узел крепления вентилируемого фасада с ограждением из кирпичной кладки и продольными уголками представлен на рис. Уголки, которые заводятся в швы кладки, обеспечивают как передачу горизонтальной ветровой нагрузки на основной каркас, так и воздушный зазор между теплоизоляцией и ограждением. Если консоли уголков недостаточно, они обустраиваются на кронштейнах, выполняемых из отрезков С-профиля ЛСТК. Вместо уголков могут быть также применены вертикальные направляющие с консолями. Следует помнить, что в зоне примыкания фасада к фундаменту и кровле должен быть также обеспечен соответственно вход и выход воздуха, что учитывается при проектировании.

    Ограждающие конструкции многоэтажных быстровозводимых зданий

    Выбор ограждающих конструкций многоэтажного здания зависит от его назначения, расположения и геометрических параметров. Кроме того, учитываются авторские архитектурные решения, требования нормативной документации и технического задания. В современных зданиях коммерческого назначения средней и повышенной этажности, как правило, используются полностью застекленные фасады либо легкие навесные стеновые панели. Такие решения наиболее характерны для офисных, общественных быстровозводимых зданий и торговых центров. Системы ограждающих конструкций имеют «блочный» характер и монтируются шириной от 1,2 до 2 м и высотой от 3,6 до 4,2 м. Такой подход позволяет достичь высокой технологичности и скорости монтажа, а также придает быстровозводимому зданию современный, архитектурно выразительный вид. На рис. представлен общий вид и фрагмент одного из вариантов узла крепления системы навесных стеновых панелей к крайней балке и плите перекрытия. Навесные панели могут быть при этом выполнены композитными из различных материалов, с высокой степенью готовности как внутренней, так и внешней отделки. В частности, возможно применение сэндвич-панелей заводского изготовления. Крепление верхнего соединительного элемента осуществляется через ребра, которые заводятся в борозды, прорезанные в железобетонной плите перекрытия. Борозды в плите также обеспечивают допуски при монтаже.