Стены — доминирующая деталь дома

(Внешние стены)

Как с конструктивной, функциональной, так и с точки зрения внешнего вида, стены относятся к числу доминирующих деталей дома. У одноэтажных домов на них приходится 50 процентов части, выходящей на улицу, а у домов в несколько этажей — значительно больше. Вместе с цоколем стены составляют «корпус» дома, который включает в себя все, что необходимо человеку для его физического (и «духовного») функционирования. Самое важное в доме — это роль, которую играют в нем внешние стены, поэтому их внешний вид во всех отношениях имеет большое значение. В проектировании эстетической стороны необходимо обращать внимание на соблюдение соответствующих пропорций между длиной, высотой и шириной стен; например, низкий, но имеющий очень большую площадь дом вызывает странное впечатление; но то же самое можно сказать и про маленький в проекции, но высокий дом. Разумеется, пропорции «ведут себя» по-другому, если речь идет о многоэтажном доме: ведь благодаря слоям окон и балконов в кольцеобразном строении этажей дом не производит безжизненного или искаженного впечатления.

К числу составных элементов стен строения относятся: вход, окна, балконы и, возможно, примыкающий к ним зимний сад.

В доме асимметричной формы на стене, содержащей симметричные элементы, доминирующую роль играют закрывающая все строение крыша и ее окантовка. Решение отдельных деталей содержит в себе все, что необходимо для обеспечения отличного качества и эстетичного внешнего вида. 1 фронтальная доска; 2 черепичное покрытие; 3 изоляционная прокладка крыши; 4 обрешетина; 5 воздушный зазор; 6 нижняя, видимая обшивочная доска; 7 видимые стропила; 8 контррейка; 9 продольная сшивная планка; 10 нижний (вентиляционный) воздушный зазор; 11 облицовочный слой стены; 12 фронтонная стена.

Фасад двухэтажного многоквартирного дома, его центральный узел. 1 скат; 2 фронтонная доска; 3 сшивная планка; 4 водосточный желоб; 5 доска фронтонной обшивки; 6 брус-перемычка; 7 обшивка рамы; 8 обрешетина; 9 черепичное покрытие; 10 опора; 11 контррейка; 12 изоляционная прокладка; 13 стропила; 14 железное покрытие; 15 настил из досок; 16 деревянная обшивка, несущая нагрузку; 17 деревянная обшивка под желобом стока; 18 стальная консоль; 19 тепловой прерыватель (теплоизоляция); 20 железобетонная перемычка; 21 окно, балконная дверь; 22 теплоизоляция; 23 балластный щебеночный слой; 24 бетонный слой; 25 гидроизоляция; 26 элементы садового облицовочного камня; 27 комнатное покрытие; 28 несущая бетонная плита; 29 гидроизоляция от почвенных вод; 30 теплоизоляционный слой; 31 верхнее бетонное перекрытие; 32 железобетонная балка; 33 бетонное заполнение между балками; 34 гидроизоляционная пленка; 35 облицовка наклонной стены (например, гипсокартон); 36 гибкий теплоизоляционный слой; 37 бетонная балка; 38 подошва

Дом с необычной планировкой, с традиционным фасадом: а) первый этаж, вид сверху; b) мансарда, вид сверху; с) фрагмент фасада.

К числу средств, определяющих форму дома, относятся выступающие из торцовой стены и выполняющие самостоятельную функцию прямоугольные элементы: а) элемент дома, выступающий в центре стены, верхняя часть которого выполняет функцию балкона; b) кухня-столовая, в части, выступающей из боковой плоскости, соединенная с террасой-столовой; с) элемент первого этажа, частично выступающий вперед, частично утопленный (негативный), — такая форма первого этажа изменяет внешний вид здания.

Красивый своей простотой жилой дом, его асимметричную стену делают еще более интересной сооруженные на крыше окна разных размеров и солнечная батарея.

Пропорционально оформленная торцовая стена дома; выступающая из нее часть прекрасно дополняет его как архитектурное единство: а) торцовая стена; b) фрагмент вида сверху.

Детально разработанное решение узла стенной конструкции у входа в дом.

Нижняя часть навеса; сплошная обшивка досками края ската и нижней части (или дна) навеса проста и безукоризненна.

Навес над входом — важная часть дома, поскольку внимание прежде всего направлено именно на него.

Пример разработки формы здания, где масштаб (1М=10 см) и координаты размеров «М» следуют неписаным законам архитектуры: а) фасад дома, выходящий в сад; b) вид сверху, фрагмент.

Формы прямоугольного в плане дома: а) дверь, выходящая на террасу/балкон; b) пространство выступающей вперед столовой выполняет роль, формирующую характер дома, и изменяет плоскую стену и вид сада.

Комплекс строений с необычной планировкой: А: старая часть здания; В: соединенная с ней пристройка.

Формирование элементов пространства и массы здания, его вертикальных и горизонтальных элементов, из которых складывается окончательная форма: А: старая часть здания; В: соединенная с ней пристройка.

Интересный образец расширения здания; обобщенная схема: а) первый этаж, вид сверху; b) мансарда, вид сверху. А: старая часть здания; В: соединенная с ней пристройка; С: коридор, соединяющий переднюю часть здания с мансардой.

Дом, построенный под знаком простоты и энергосбережения, имеет прекрасную теплоизоляцию, его внешний вид удачно дополняется солнечными батареями, вырабатывающими энергию для подогрева воды и освещения.

Схемы функционального строения дома, представленного на фото выше, рассчитанного на семью из двух поколений и построенного под знаком экономии энергии:
а) первый этаж, вид сверху; b) мансарда, вид сверху; с) вид в разрезе. А: хозяйственная часть; В: квартира первого этажа; С: квартира на мансарде (для дедушки и бабушки).

Конструкционный эскиз фасада жилого дома, представленного выше, рассчитанного на семью из двух поколений: а) фрагмент стены, выходящей в сад; b) фрагмент стены, выходящей в сад, который находится сбоку.

Масштабные рисунки другого дома, представленного на фото ниже. Внешний вид фасада позволяет представить функциональную планировку пространства, размещающегося за ним и обеспечивающего комфорт многочисленной семье: а) главный фасад; b) вид главного входа, на котором делается акцент; его пропорции и детали в значительной мере повышают архитектурную значимость дома; с) первый этаж, вид сверху; d) мансарда, вид сверху. (Не представленное на схемах нижнее помещение связано с квартирой лестницей.)

Внешний и внутренний вид дома, представленного на рисунках выше. Формирование массы жилого дома с двухуровневой квартирой выглядит просто, в то время как детали подчеркивают его красоту в целом, в его единстве. Доминантой фасада, выходящего в сад, является расположенный в центре вход и своеобразная, большая застекленная поверхность над ним. Торцовые стены более спокойны; функционально и по характеру они дополняют внешний вид и должны способствовать созданию интимного настроения, укреплению семейных связей. На фото наглядно представлен вход с дугообразной надстройкой и расположенным за ним жилым пространством с галереей.

Источник

Общие требования к конструкциям наружных стен и их классификация

Наружные стены — наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис. 17.1). Несущие наружные стены воспринимают нагрузку от собственной массы и временные нагрузки от опертых на стены перекрытий и крыш, воздействия от ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмики и др. С внешней стороны наружные стены подвержены действию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, уличного шума, а с внутренней — воздействию теплового потока и потока водяного пара (рис. 17.1).

Выполняя функции наружного ограждения, основного конструктивного и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, обеспечивать благоприятный температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять общетехническим требованиям индустриальности и минимальной материалоемкости, а также экономическим требованиям. При этом необходимы как экономия единовременных затрат при строительстве, так как наружные стены являются самой дорогой конструкцией (до 25% от стоимости конструкций здания), так и сокращение эксплуатационных затрат на отопление здания, поскольку основные тепло-потери идут через наружные стены и их элементы.

В наружных стенах обычно располагаются проемы бокового освещения помещений и проемы в открытые летние помещения балконов и лоджий, поэтому в комплекс конструкции стены включают створное светопрозрачное заполнение проемов и конструкции открытых помещений. Все эти элементы и их сопряжения со стенами также должны отвечать перечисленным выше требованиям. В стенах из сборных элементов в этот комплекс включают также стыки элементов наружных стен между собой и с внутренними конструкциями. Статические функции стен и их изоляционные свойства обеспечивает взаимодействие с внутренними конструкциями, поэтому конструирование наружных стен включает разработку их связей с внутренними стенами, перекрытиями, каркасом.

Наружные стены (также как и все остальные конструкции зданий) в зависимости от природно-климатических, инженерно-геологических условий строительства и специфики решения здания рассекают вертикальными деформационными швами различных типов — температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др. (рис. 17.2).

Температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур воздуха и усадки материалов (каменной кладки, бетонов). Такие швы рассекают только наземную часть здания.

Расстояния между швами (длину температурного отсека здания) назначают по расчету в соответствии с климатическими условиями строительства и физико-техническими параметрами материалов наружных стен. Длины отсеков колеблются от 40 до 100 м для кирпичных и от 75-150 м — для панельных стен. При этом наименьшее размеры температурных отсеков относятся к наиболее суровым климатическим условиям.

Осадочные швы предусматривают в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы I типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызванные спецификой геологического строения основания (осадочные швы II типа). Осадочные швы I типа устраивают для компенсации разницы вертикальных деформаций высокой и низкой частей здания. С этой целью опи-рание перекрытий низкой части на несущей конструкции высокой части здания проектируемой шарнирным и конструкцию осадочного шва выполняют аналогично температурно-усадочному.

При жестких сопряжениях высокой и низкой частей здания, а также в случаях большой неравномерности деформаций основания здания разрезают на жесткие отсеки вертикальными швами по всей высоте — вплоть до подошвы фундамента.

В особых инженерно-геологических условиях, например, сейсмических, разрезка деформационными швами расчленяет здание на элементарные прямоугольные в плане отсеки и осуществляется на всю высоту здания от крыши до подошвы фундамента. Протяженность отсеков назначается по расчету в соответствии с расчетной сейсмичностью территории строительства и физико-техническими свойствами материалов несущих конструкций.

Конструкции наружных стен классифицируют по признакам:

• статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
• материалу и технологии возведения стены, определяемым строительной системой здания;
• конструктивному решению — в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают несущие, самонесущие и ненесущие наружные стены (см. рис. 3.3).

Несущие стены помимо вертикальной нагрузки от собственной массы воспринимают нагрузки от всех опирающихся на стены конструкций (крыш, перекрытий, балконов, эркеров, парапетов и пр.) и передают ее через фундаменты на основание.

Самонесущие стены воспринимают нагрузку только от собственной массы, включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов самой стены, и передают ее на фундаменты непосредственно или через цокольные панели, рандбалки, ростверк или др. конструкции.

Ненесущие конструкции стен поэтажно (или через несколько этажей) опирают на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, внутренние стены, каркас).

В зданиях с ненесущими наружными стенами из листовых материалов иногда применяют навесные конструкции имеющие специальные элементы навески на внутренние конструкции зданий.

Несущие стены воспринимают наряду с вертикальными нагрузками и горизонтальные воздействия, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высоту самонесущих стен ограничивают в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 5 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и дефор-мативности ее материала, конструкции, характера взаимосвязи с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например применение слоистых несущих панельных стен целесообразно в домах высотой до 17 этажей, несущих кирпичных стен в зданиях средней этажности, а несущей стальной оболочковой конструкции в 70-100 этажных зданиях.

Основной характеристикой конструктивного решения наружной стены является ее слоистость.

Традиционной для стен любой строительной системы является однослойная* конструкция: из кирпича (или блоков естественного камня) — сплошная кладка, из дерева — рубленная стена из бревен или брусьев, в бетонном домостроении — однослойная стена из легких или ячеистых бетонов автоклавного твердения.

До середины 1990-х годов однослойная конструкция в России являлась основной для всех строительных систем зданий, составляя свыше 80% в общем объеме строительства.

Слоистые конструкции, например в виде облегченной кладки кирпичных стен применялись в основном для экономии единовременных затрат, В связи с пониженной несущей способностью их применяли в качестве несущих преимущественно в зданиях до 5 этажей или для верхних этажей многоэтажных.

Политика экономии затрат энергоресурсов на отопление зданий на государственном уровне отразилась на радикальном повышении требований к сопротивлению теплопередаче всех ограждающих наружных конструкций, отраженных в СниП 11-3-79*, введенных в действие Министерством строительства РФ с марта 1998г.

Новые нормы (даже для районов РФ с умеренным климатом) потребовали увеличения в 2,8-3,5 раза сопротивления теплопередача наружных стен по сравнению с действовавшими на протяжении 70 лет предшествовавшими нормами проектирования и всем историческим опытом строительства.

Практически это означало увеличение толщины однослойной кирпичной стены сплошной кладки с 51 см до 155 см легкобетонной панельной с 30-38 см до 90-105 см, стены из ячеистых автоклавных бетонов с 25 до 75 см, а стен деревянного сруба до 60 см. В связи с явной неэкономичностью таких конструкций происходит радикальный переход от однослойных конструкций к слоистым с эффективными утеплителями.

Соответственно это сопровождается перестройкой промышленности строительных материалов и индустриальных изделий для наружных стен.

В связи с тем, что для большинства конструкций переход от однослойных стен к слоистым конструкциям приводит к снижению их несущей способности, подвергается пересмотру и выбор конструктивных систем зданий. Для несущих слоистых конструкций наружных стен основной областью применения остаются здания малой и средней этажности, как с продольными, так и с поперечными внутренними стенами. В многоэтажных зданиях основными конструктивными системами становятся поперечно- и перекрестно-стеновая либо каркасная с ненесущими наружными стенами.

Область рационального применения однослойных наружных стен резко ограничивается территориями с жарким климатом, а также индивидуальным малоэтажным строительством.

Одновременно с радикальными пересмотром конструкций наружных стен и конструктивных систем зданий происходит резкое расширение видов строительных систем зданий. Наряду с традиционной бескаркасной системой домов с кирпичными стенами и наиболее индустриальной панельной, широко внедряются сборно-монолитные и монолитные системы различных модификаций, влияющие на конструирование ненесущих стен нового поколения, срочно внедряемых в строительство многоэтажных капитальных зданий с индустриальной технологией возведения.

Соответственно далее рассмотрение вопросов конструирования наружных стен дано дифференцированно — для индустриальных технологий возведения и для традиционного строительства.

Источник