Устойчивост на облицовъчните слоеве на външните стени на многоетажни сгради с повишено ниво на топлоизолация

Устойчивост на облицовъчните слоеве на външните стени на многоетажни сгради с повишено ниво на топлоизолация

Едно от основните направления в изпълнението на националния проект "достъпни и удобни жилища - на руски граждани" е да се увеличи трайността на външните стени на сгради в рационално ниво на топлоизолация. Необходимостта от съвместно разрешаване на тези проблеми се дължи не само на първоначалната цена на жилищата, но и на оперативните разходи за отопление, текущи и капиталови ремонти. Балансиран подход разширява обхвата teploef ефективна издръжлив, пожароустойчиви керамика, порест бетон, поли-stirolbetonnyh, белодробни CE-тонни материали алтернатива мека минерална вата и penopolisti люлеене.

От 1995 г. се увеличават регулаторни изисквания за топлинно защитно свойства на външните стени на жилищни сгради повече от три пъти [1,2]. За да се постигне, се използват на определено ниво на топлоизолация, основно, минерална вата в натура, полистиролни плоскости, топлината ефективно широкоформатни керамични камъни и, в редки случаи, лек разширени глина, стиропор газобетон и блокове. За да се увеличи здравината и издръжливостта, се използват метални и стоманобетонни елементи. Наличието на сайтовете на високо стенни материали в комбинация с нагреватели доведе до увеличаване на влажност и концентрация на напрежение в някои части на стените. Тези процеси имат доминиращ ефект върху намаляването на дълголетието. На етап проектиране влиянието им не се оценява, защото не са разработени инженерни методи за изчисляване на възлите на интерфейсните структури. Ускоряването на процеса на унищожаване на структурите също допринася за лошото качество на строителните работи.

При неблагоприятно техническо състояние съществуват многопластови изолационни фасадни системи с облицовъчен слой, намокрени върху мека изолация върху мрежа от фибростъкло. В петата до седмата година на експлоатация, керамичните тухли на облицовъчните слоеве на редица къщи, издигащи се от леката зидария, започнаха да се сриват.

Настоящата статия анализира причините за унищожаването на мазилни и тухлени облицовъчни слоеве на многоетажни сгради и представя предложения за подобряване на трайността и топлоизолационните свойства при проектиране на външни стени на нови сгради.

Използвана от 1959 г. в Германия, многослойната топлоизолационна фасадна система (WDV-Systeme) е широко използвана в Европа до средата на 90-те години. и от 1997 г. насам. и в Русия. Той се състои от бетон или хоросан структурна част, към която се залепва и фиксирани дюбели изолационен слой подсилен с фибростъкло с акрилен праймер, съдържащ кварцов пясък и декоративна мазилка слой. Необходимото качество на изграждането на такива стенни конструкции се постига при привличане на работници, притежаващи няколко строителни специалности. За мулти-стойност и фасадни система т-прилика с обща дебелина от 420-520 mm надвишава тухлена стена с облицовъчен слой общата дебелина на 640 мм, а дори и повече, от порест бетон блок.

Госстрой на Русия през 1997 г. разработи "Технически сертификат" за многослойни системи с външен мазилен слой. След пожарните тестове през 1999 г., Държавният комитет по строителството определи условията и направи ограничения върху приложението на фасадната система. Според Руската държавна строителство техническо одобрение [3] от твърда минерална вата от базалт и диабаз влакна, плътност 150-200 кг / м3, със слой от мазилка на минерални материали могат да бъдат използвани за сгради I, степен II, III отговорност във всяка климатична зона, всяка степен на огнеустойчивост до 25 етажа включително. В случай на гипсов слой, изработен от полимерни материали, той може да се използва в сгради до 17 етажа включително. При използване на полистирол от пенопласт, използването на фасадната система е ограничено до 9-12 етажа.

Трайност на многослоен външната система изолационен определя в Германия в климатична камера при цикличен температура и влажност и ултравиолетови експозиции съответните Европейския климат. Въз основа на резултатите, получени в камера и теренни проучвания за климата през 1999 г. на осем водещи страни в Европа, където са нанесени системи многопластовите фасадни (Великобритания, Германия, Дания, Италия, Холандия, Португалия, Финландия, Франция), ние сме разработили "основен разпоредби за прилагането на чуждото топлоизолация на сложни системи с мазилка според европейския опит ". В "регламентите" се установява срок на експлоатация на фасадни системи тип "мокър", който не е по-малък от 25 години [4] при следните условия:

1 - системата, след като работата е сертифицирана в независим орган;

2 - има потвърждения за доставка на материали от един доставчик;

3 - работата е извършена стриктно в съответствие с действащите технологични разпоредби;

4 - системата е правилно задействана, т.е. на всеки 6-7 години, напукване на пукнатини, цялата фасада система е боядисани и пребоядисани.

Най-слабият елемент в фасадната система е външният финиш (мазилка) слой. Не съществуват аналогии с него, например с местната строителна практика. Нашите нормативни данни за експлоатационния живот на външните мазилки върху комплексно решение се отнасят до тухлени стени и шевове, които не са напълнени с зидария до дълбочина до 15 мм. В друга версия - върху метална решетка, прикрепена нагелами. И в двата случая е осигурена надеждна адхезия на гипсовия слой към външната повърхност на силна тухлена стена, която гарантира функционирането му без основен ремонт (замяна) в продължение на 30 години. Друг пример е мазилният слой, приложен върху дървените конструкции на стените (върху херпес зостер), чиято продължителност на експлоатация преди столичния ремонт (подмяна) е 15 години. Дълбочинните мазилки в домашната строителна практика винаги са имали голямо значение не само за подобряване на безпроблемния живот на носещата част на стената, но и за осигуряване на безопасността на хората в близост до сградите.

Предложеното структурно решение на лицевия слой на топлоизолационната фасадна система, за разлика от описаните по-горе, е закрепено върху лепилото към пластини от мека минерална вата или пенополистирол с ниска якост. Въпреки очевидната ненадеждност на конструктивното решение на облицовъчния слой и топлоизолационната система като цяло, устойчивостта за тях от чуждестранни фирми е установена за най-малко 25 години. Опитът в експлоатацията на външни стени с фасадни топлоизолационни системи на повечето сгради, изградени в нашата страна от 1997 г. насам, показва, че поради трудности при изпълнение на Техническите условия те се нуждаят от ремонтна и възстановителна работа в рамките на 2-4 години.

В повечето фасадни системи вместо твърд минерална вата се използва полу-твърда и мека (плътност 50-100 кг / м3). Основният проблем е ниското качество на работата, както и използването на летящи материали [5], които водят до напукване. Хоризонтална - образуван чрез изместване на системата регулиране фасада на мазилка слой на сградата. Пукнатините излъчващите странично от ъглите на прозоречни отвори са следствие от бедни подсилващи зони (Ris.1,2). В тяхното образуване се отразява увеличение на дебелината на крайния слой и комбинираното използване на полистирол и минерална вата под формата на crosscuts със значително различни коефициенти PAS ropronitsaemosti. Използването на ниско-качествени материали, както и увеличаване на дебелината на настилка слой по време на ремонт на 15-20 mm вместо препоръчителните 8 резултатите мм в натрупването на кондензация на границата изолационен слой с външна обработка, които при замръзване превръща в лед разрушава облицовъчен слой. Разликата десетократно в коефициентите на водна пара от минерална вата, полистирен насърчава неравномерно разпределение на влага в мазилка слой в равнината на фасадната система. В резултат, когато замръзване и затопляне създава напрежение унищожаване на някои части на мазилка слой. Невъзможност да бъдат осигурени за ремонт на фасада надежден адхезията на новото решение, с отлепване на слоя мазилка намалява системната поддръжка периоди фасада. Тестове на проби от възстановените фасадни системи показват, че студено устойчивостта на материала на мазилка слой варира от F30 до F150 и по-горе. Но случайни разпределителни парцели на слоя мазилка с висока устойчивост на замръзване на фасадата на сградата не увеличава периодите на поддържане фасада система като цяло. Разходите за ремонти фасадни системи с мазилка слой превишават получените спестявания чрез намаляване на потреблението на топлинна енергия за отопление в резултат на увеличаване на нивото на изолация на външните стени. Необходимо е да се засили контролът върху работата и да се подобри

управленски персонал. Ако това не се случи, тогава купувачите на жилища през следващите години ще имат проблеми с подмяната на плоча нагревател в стените, които са загубили своя присъщ ресурс. Има определени затруднения при осигуряване на необходимото качество на строителните работи, което води до чести ремонти, характеризираща фасадни топлоизолационни системи с мазилка слой като ненадежден в експлоатация и не са съвместими с издръжливостта на многоетажни монолитни стоманобетонни сгради. Затова е препоръчително да се ограничи използването му до ниско строителство.

Унищожаването на облицовъчен слой на керамични облицовъчни тухли в външните стени на лек зидария се дължи на грешки, допуснати от проектантите, лошото качество на строителство и значими разлики във физичните свойства на предоставения кухи облицовъчни тухли. Някои грешки в проектирането, и лошото качество на работа започнаха да се появяват 5-7, експлоатацията на сгради под формата на пукнатини по стените, унищожаване лицето керамични тухли в зоната на припокриване, частично разрушаване на тухли от механични натоварвания при възли интерфейси изправени слой с конструктивни елементи на сградата. Липса на укрепване на хоризонталната зидария в редове облицовъчен слой, както и нестандартни монтаж на гъвкави метални връзки, свързващи укрепващата слой със структурни елементи стени или пълно отсъствие, причинена появата на вертикални фрактури на седми етаж (Фигура 3). Отделянето и попадат лицето тухли и размразяване, както и унищожаването на разтвора, се затваря бетона, допринесе недостатъчна изолация на тези зони. Към бетонни подове метални ъгли насърчаване на образуването на конденз, който се абсорбира тухлена зидария и замръзване унищожава изправена слой. Особено забележимо при работа в кухи тухли лицето облицовъчен слой стени с лоша вентилация на въздуха слой. Ето защо, извършване на ремонтни работи по редица сгради, които не са спрели пилинг и падане на лицеви тухли. От фиг. 4 показва, че макар и рядко ремонти водят до влошаване на външния вид на фасадата на големите трудности при избора на цвят брик.

При тези обстоятелства, използването на керамични облицовъчни тухли за външна облицовка на стени сандвич с високо ниво на топлоизолация може да бъде опасно за хора, които са в близост до сградата. Вероятността за унищожаване и падане е многократно по-висока от случаите на спешни случаи, настъпили при панелите или блоковете. Ето защо, използването на тухли за лице за облицоване на външни стени, извършено директно на строителната площадка, е препоръчително да се ограничи ниското строителство. За многоетажни сгради тя трябва да се използва като цяло, надлъжни половини или плочки, във вибро-тухла панели, произведени в завода. Опитът от прилагането им е добре познат в Русия и чужди страни.

В стените на построените през 2000-2005 г. сгради. на голям формат керамични камъни облицовъчен слой от тухли свързан tychkovymi редове или гъвкави връзки не увреждат и открива лицето тухли. Това се улеснява от установен плътна стена зидария хоросан с висока топлинна инертност характеристика (Y = 10.3), почти два пъти еквивалент физически параметър за трислойна стена с мека изолация за същия термично съпротивление на 3.0 m2 ° C / W. Установени подобряване характеристиките на топлинна инертност твърди тухли намалява броя на преходите на външната температура при 0 ° С през зимата и пролетта и есента и зимата, интервалите и по този начин увеличават поддръжка експлоатационен срок на тухла облицовка слой на.

Липсата на систематичен подход за решаване на най-важните проблеми на икономии на енергия в страната за националната икономика проявява в липсата на подготовка на проектни организации за разработване на дълготрайна външна зидария с висока степен на топлоизолация. Това доведе до значителни разходи за възстановяването им, надхвърляйки очакваните икономии от намаляването на разходите за отопление на сградите. Водещи експерти от страната многократно прогнозираха последиците от грешния подход към решаването на проблема с енергоспестяването при експлоатацията на сградите поради прекомерното повишаване на нивото на топлоизолация на външните стени [6-12].

Външните огради с повишено ниво на топлоизолация по отношение на температурата, влажността и условията на въздуха се различават значително от предишните използвани твърди стени. Това имаше ефект върху намаляването на продължителността на покриващия слой. Това е необходимо, с въвеждането на нови правила от термични свойства на стените и коригиране на изискванията за устойчивост на замръзване, сила, други физически параметри на керамични облицовъчни тухли в парченце II-22-81 * [13]. Този подход се дължи на основния принцип, изложен в [14], който предвижда устойчивостта на външните стени. Липсата на интегриран подход за решаване на проблема с открит трайност на трислойни стени с високо ниво на топлоизолация, облицовани с керамични облицовъчни тухли, ще бъде причина за втората фаза на тяхното унищожаване в 20-30 години.

Основният фактор, влияещ върху унищожаване лицето керамична тухла облицовъчен слой външна стена при работни условия са променливи излагане на температура влажност външната среда през есенно-зимно-пролетния и зимни интервали година. Броят на външните температурни преходи през 0 ° C в облицовъчния слой през тези периоди от годината зависи от климата в строителния регион. Тази специфичност не се взима под внимание при поставянето на печата върху устойчивостта на замръзване на лицевата тухла, използвана за облицовъчния слой на външните стени. Нивото на топлоизолация на външните стени не се взема под внимание. В нормативните документи парченце 22/11/81 * normable стойност за замръзване марка облицовка тухла твърдо вещество тухлена стена при нормални условия на влажност прави строителни помещения F25, но за многослоен зидария стандартната стойност марка устойчивост на лицето замръзване на керамични тухли е F35. Тези изисквания се отнасят за всички стенни конструкции, без да се отчита нивото им на топлоизолация и климатичните условия на строителния район. Те осигуряват необходимия срок на експлоатация на стените преди големи ремонти с нивото на топлоизолация, което функционира преди 1995 г.

Изследванията, проведени в климатична камера и полеви условия, както и изчисления на температурни области на външните стени на ниво на топлоизолация (R0) от 1.2 до 4.2 m2 ° C / W показват, че увеличаването на термична устойчивост на външни стени води до по-дълбоко замразяване облицовъчен слой , Когато оценява въздушни параметри Tb = 20 ° С-! Н = -25 ° С температурата на интерфейса с изолация покриващия слой, когато R0 = 1,2 m2oS / W е -15,6 ° С, R0 = 2,2 м2 ° C / W -19,9 ° С и при R0 = 3,2 m2 ° C / W -21,5 ° C (Фигура 5). През зимата и пролетта диапазон, в Москва при средна външна температура от минус 4,7 ° C (март), максималната температура да се размрази + 2,3 ° C с полуживот от 7,6 дни и замразени до минус 9,1 ° C с полуживот на 5.4 дни увеличение R0 стена от 1.2 до 3.2 m2 ° C / W намалява температурата на облицовъчен слой на граничната повърхност с нагревател до + 1,6 ° с до минус 6.2 ° с (Фигура 6). Това увеличава средната температура на замръзване на облицовъчния тухлен слой с дебелина 120 mm, минус 3.3 ° С до минус 7.5 ° С. Фигура 7 показва изменението в средната температура покриващ слой съгласно увеличението на съпротивлението пренос на топлина на външните стени цикличен влиянието на температурата на външния въздух през зимата пружина период на годината. Общият брой на циклите в есенно-зимния и зимата пружинни интервали, с полуживот, водещи до завършване замразяване и размразяване лицето тухла облицовъчен слой с дебелина 120 mm, например, Москва е шест. За регионите с по-континентален климат броят на циклите се увеличава значително. За града Новосибирск е десет, а за град Сургут единадесет. В тези цикли облицовъчни слой се замразява в стените с R0 = 1.2 m2 ° C / W до минус 2.7 ° С, R0 = 2.2 m2 ° C / W до минус 6.8 ° С, и R0 = 3, 2 м2 ° C / W до минус 7,5 ° C. Т.е. на по-високо ниво на изолация на стените, по-лед е образуван в порите облицовъчни тухли и толкова по-бързо razrushaetsya.V сандвич външните стени с Ro = 3,2 м2 ° C / W отрицателна температура покриващ слой е фиксиран и

три двудневни половин цикъла на охлаждане и експозиция цикли potepleniya.`Kolichestvo външни температури на първа тухла с армировъчни при условия на работа с преход при 0 ° С, което води до тяхното унищожаване, много по регулиране равен F25 за твърди тухлени стени и F35 за сандвич. По този начин, броят на замръзване, което води до разрушаване на керамични облицовъчни тухли стената в настилка слой зависи от нивото на топлоизолация стена и броят на циклите външната температура преход при 0 ° С [15]. Следвайки този подход и установени стандарти за ремонт mezhkapitalnym отношение на твърдо вещество тухлена стена 50 години [16], на броя на циклите на замразяване и размразяване за Москва е 300 до 500 Novosibirsk да Сургут 550. Въпреки това, за всички региони на споменатия страни с различава значително измръзване тухла континентален климат нормализират независимо от нивото на топлоизолация на стени.

Трайността на същите керемиди за лице с една и съща марка за устойчивост на замръзване при експлоатационни условия на външни масивни тухлени стени може да се различава значително. Разликата в живот засяга местоположението на кухините в тухли и камъни, както и местоположението на материали за покритие в стената на зидария. Нерационалното оформление на кухините създава области с намалени свойства на термично екраниране и повишена пропускливост на парите в облицовъчния слой на стената. Последното допринася за концентрацията на влага върху вътрешната повърхност на външните керамични стени, което води до тяхното заливане и преждевременно разрушаване. Повече изрично проявява в седем- приложения и devyatischelevyh керамични тухли и камъни, термичната проводимост на който в посока на свързващото вещество е 0.35-0.40 W / (m ° C) и носилка - 0,6 W / (m ° C). Устойчивостта на проникване на пари е съответно 0.757-0.846 и 0.476 m2 h Pa / mg. В годините 25-30 тухлите и камъните са подложени на унищожаване само на лъжицата подобни редове на облицовъчния слой. Серията тухлени и каменни стени лепило, въпреки дълъг експлоатационен живот на повече от 50 години, унищожаването на външните редове на свързващото вещество е не е открит в една и съща марка на мразоустойчивост равна на F25. Маркирани топлинните различия са особено важни за лицето тухлени стени и солидна зидария стени сандвич, че почти цялата студения сезон е в зоната на влияние на отрицателни външни температури. Затова се предлага да се подобри издръжливостта и топлоизолационни свойства на покриващия слой, свързан с основната част от масивна тухлена стена tychkovymi серия с R0 = 1,5-2,5, лицето тухла използване с рационално разполагане на кухини с замръзване не по-малко от F35. Конструктивните решения на лицевите керамични тухли с рационално подреждане на кухини са показани на фиг. 8 а, b. С някои приближение, те съответстват на лицевите керамични тухли, произведени от АД "Победа LSR" с Марк на мразоустойчивост F 50 - F100 (ris.8g). За облицовка

роман разработване слой да бъдат свързани към основната част от масивна тухлена стена чрез гъвкави метални връзки с R0 = 1,5-2,5, служи да се прилагат тухла лице с хоризонтални кухини с маркировката на замръзване не по-малко от F35 (ris.8v). А широчината на кухините трябва да бъде равна на 10 мм. С такава ширина значително увеличава броя на кухини в блокчето увеличава топлинното съпротивление на облицовъчни слоеве и по същество елиминира им пълнене зидария хоросан [15].

В три слоя външни стени с E neralovatnymi дифузия на плочи от двойките пространство, в начина на изпълнението ниска стойност на съпротивлението paropro-пропускливост нагревател движи към лигавицата слой с по-висока температура и по-голямо количество в сравнение с други плътни изолационни материали. Парата кондензира на вътрешната повърхност на облицовъчните тухли на облицовъчния слой под формата на остъкляване. Когато замръзване затопляне течност преминава в влага, която се абсорбира в тухли и след това при замръзване преминава в твърдо състояние, т.е. лед, който унищожава лицевата тухла отвътре. Ето защо, neralovatnyh плочи приложение Е следва в сандвич стени като лицев материал се прилагат дебел или кухи тухли с размери кухини ексклузивни на попълване решение, с повдигнати марка на мразоустойчивост равна на F50-F75.

Температурен обхват покриващ слой външните стени с вентилирана фасада, по отношение на неговата независима режим peraturovlagovozdushnym ред на изолирана част на стената е изложена на практика дори ежедневно периодично охлаждане и Затоплянията. Така че той в есенно-зимния и зимно-пролетния сезон, изложени на значително повече цикли на замразяване и размразяване, в сравнение с облицовъчните слоеве над обсъдено изграждането на стените. Специфични експлоатационни условия в облицовъчен слой външните стени на вентилирани въздушна междина, създадена в резултат на двустранния контакт с външния въздух, което води до увеличаване на зидария хоросан съдържание на влага и тухли при облачно време и дъжд. Sverhsorb ускоряване на влага изолационна керамични облицовъчни тухли настилка слой допринася за мокър цимент куче-Чейни хоросан намира в шевове и кухини зидария тухли. В резултат на контакт с разтвора, особено със сусорбционното овлажняване, влагата на лицевата тухла може да достигне стойност близка до максималната абсорбция на вода. Лицевата тухла се разрушава от замръзване и размразяване от двете страни. Следователно се предлага облицовка слой в присъствието на въздушния слой се прави на твърди тухли с марката устойчивост F100 независимо от изолация на стената.

През последните години много модернизирани тухлени фабрики, подобрена технология, която позволява да се организира производството на облицовъчни тухли повишена издръжливост. Това се счита в ISO 530-2007 [17], където изискванията към тухлите мразоустойчивост, особено в областта на лицето, отгледани и разделена на марка F25, F35, F50, F75, F100. Преходът към използването на тухли повишени мразоустойчивост ще увеличи дълготрайността на модерен дизайн покриващ слой от твърди тухлени външни стени и сандвич с високо ниво на топлоизолация.

В нормативните документи [16] е на експлоатационния преди ремонт за твърди тухлени стени на 40-50 години, за стените на лек зидария с топлоизолация слой - 30 години. Обикновено, стандартен период между ремонти се потвърждава в действие, когато се използва като облицовъчни тухли кухи керамични продукти с търговска марка на замръзване F25 и F35, за стени с по-горе съпротивление топлопредаване R0 = 1,0 м2 ° C / W. Следователно тези марки се приемат за устойчиви на замръзване като основни стойности.

Въз основа на резултатите от проучвания на трайност обърната слоеве на външните стени на сгради работи 40-55 години, както и метеорологични обработка на данни, програма за предвиждане на замръзване резистентност и други физични и механични свойства на керамични облицовъчни тухли в изграждане на външни стени с изолация нива, при условие че продължителността на действие на trebemuyu основен ремонт и експлоатационен живот като цяло [18].

В заключение следва да се отбележи, че анализът на причините за разрушаване прави гипсови облицовъчни пластове от високи сгради топлинни системи изолация фасадни показа, че те са резултат от привличането на нискоквалифицирани работници, които нарушават технологичните правила и технически изисквания, както и прилагане на ma лошо качество на материалите под. Фиксирана счупи лицето керамична тухла облицовъчен слой на сандвич стени на някои сгради са резултат от недостатъци в дизайна на стените в проекта сграда, безскрупулни работници не ustanovivschih на някои места, гъвкавата връзка за свързване с армировъчни на структурната част на стената, както и недостатъчни изолационни зони сдвояване бетонни подове с лицева тухла.

Сравнение на теренни проучвания и лабораторни експериментални данни показват, че облицовъчните слоеве на външната повърхност керамични тухли сандвич стени, в сравнение с изправени слоеве на изолационни гипсови фасади системи са по-надеждни и издръжливи в употреба конструктивни решения. Това допринася за почти 6-кратна разлика в дебелината и топлинна защита на качествата на облицовъчен слой тухла в сравнение с мазилка, по-висока топлинна инертност характеристики и намалено съдържание на влага. Специално внимание трябва да бъде трайна и по-надеждна връзка тухла облицовъчен слой с основната твърда структура тухлена стена, направена от големи топлинни ефективни керамични камъни.

Стени и фасади. №3 (52) 2008