Панельное домостроение

Современное строительство невозможно представить без полно­сборного домостроения. Для того чтобы здание соответствовало тре­бованиям сегодняшнего дня по теплосбережению, комфортности, ар­хитектурной выразительности и т.д., внедряются новые технологии и новые материалы.

Несущие стены панельных зданий состоят из панелей высотой в этаж. В отличие от крупных блоков стеновые панели не самоустой­чивы: при возведении их устойчивость обеспечивают монтажные приспособления, при эксплуатации - специальные конструкции сты­ков и связей. Перекрытия выполняются из железобетонных настилов или панелей размером на конструктивно-планировочную ячейку («панель на комнату»).

Большинство конструкций при данной технологии возведения зданий выполняет сразу несколько функций: наружные стены - несу­щие и теплозащитные, внутренние - несущие и звукоизоляционные функции и т. д.

Данную технологию отличает высокая пространственная жест­кость, которая обеспечивает сейсмостойкость сооружений при земле­трясениях. Стеновые панели сегодня - это многослойные конструк­ции, созданные на основе эффективных теплоизоляционных материа­лов. Для их изготовления применяются как традиционный железобетон, так и другие материалы, среди которых наибольшее рас­пространение получили металлические листовые материалы (сэн­двич панели).

В настоящее время выпускаются трехслойные панели с эффек­тивным утеплителем. Трехслойная панель - это слоистая панель, имеющая наружный и внутренний железобетонные слои и теплоизо­ляционный слой, расположенный между ними.

Железобетон - композиционный строительный материал, в котором соединены в единое целое бетон и стальная арматура. Основным недостатком бетона является его низкая прочность на растяжение. Поэтому арматуру (стальные стержни) располагают в бетоне так, чтобы растягивающие усилия воспринимались арматурой, а сжимающие усилия передавались на бетон. Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается хорошим сцеплением между ними и близостью коэффициентов линейного расширения.

Железобетонные панели могут быть как полносборными конструкциями (соединение слоев происходит в процессе изготовления на заводе, а монтаж панели на стройплощадке производится как готового стенового элемента), так и сборными - монтаж осуществляется установкой каждого слоя отдельно.

Особенностями конструкций трехслойных железобетонных панелей заводского изготовления являются:

· экономичность с точки зрения скорости возведения здания, затрат на монтаж;

· меньшая зависимость строительных работ от погодных усло­вий при соблюдении принципа непроникновения влаги в изоля­ционные конструкции;

· жесткая теплоизоляция, воспринимающая силы растяжения и среза, перераспределяет нагрузки между бетонными слоями, вслед­ствие чего значительно возрастает несущая способность панели.

Полносборные ж/б панели могут быть несущими, самонесу­щими и навесными (ненесущими). В жилых зданиях большей частью применяются несущие стеновые панели, на внутренний слой которых опираются плиты перекрытия. В административных зданиях обычно используется следующие решение наружных стен: навесные панели и несущий каркас. Неправильный выбор материала и конструкции может привести к значительным расходам при эксплуатации и уходе за фасадами. Также одним из важнейших критериев при проектировании бетонных фасадов является их сохранность.

На многослойные наружные панели в процессе эксплуатации действуют статические постоянные и кратковременные нагрузки. Па­нели также подвергаются перепадам температур и влиянию влажно­сти. Во время перевозки и подъема панелей могут возникнуть и ди­намические напряжения.

Самыми распространенными видами нагрузок и источниками напряжений являются:

· давление и тяга ветра;

· собственный вес и прочие постоянные нагрузки;

· эксцентриситет постоянных нагрузок;

· горизонтальные силы, вызванные человеком, животными или транспортом;

· вес оборудования, монтируемого на бетонных слоях;

· колебания средней температуры железобетонных слоев;

· разница внутренней температуры слоев;

· разница температуры между слоями;

· усадка и ползучесть слоев;

· осадка фундамента;

· нагрузки, возникающие во время перевозки и монтажа.

В качестве арматуры в железобетонных панелях применяют сварные сетки и пространственные каркасы. В качестве теплоизоля­ционного слоя трехслойных панелей в настоящее время чаще всего используют плиты из пенополистирола и из жесткой минеральной ваты. Могут применяться и другие теплоизоляционные материалы. Толщину теплоизоляционного слоя устанавливают в соответствии с теплотехническим расчетом.

Трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сто­рон листовым материалом, чаще всего называются сэндвич панели благодаря своей многослойной структуре (рис. 4.1). Сэндвич панели по своему назначению могут быть стеновые и кровельные, они представляют единую систему быстровозводимых зданий.

Стеновые сэндвич панели выпускаются в основном самонесу­щими, но предлагаются также специальные конструкции, которые можно использовать в качестве облицовочных изделий. Применение панелей типа сэндвич с эффективным утеплителем является перспек­тивным, так как обеспечивает:

· сжатые сроки монтажа;

· низкие затраты на капитальное строительство (благодаря не­большому весу панелей для монтажа не нужна специальная техника, требуется облегченный фундамент, и т.д.);

· возможность демонтажа (с сохранением конструкциями своих свойств);

· богатый выбор отделки и цветовой гаммы.

Сэндвич панели ведущих производителей, как правило, обла­дают антикоррозийным финишным покрытием, небольшим весом, высокой прочностью, влагостойкостью, огнестойкостью и высокими шумоизоляционными характеристиками.

Одним из несомненных достоинств сэндвич панелей является их технологичность. Производители предлагают услуги по компьютер­ному проектированию в системе CAD, которая обеспечивает гибкий и быстрый расчет конструкций здания. Полная разработка необходи­мой технической документации с расчетом и поставкой всех необхо­димых комплектующих для монтажа панелей (уголков, нащельников, крепежа, герметиков) практически сводит работу на стройплощадке к сборке по принципу конструктора.

Сэндвич панели применяются при строительстве объектов са­мого различного назначения - от промышленных и административ­ных зданий до спортивных сооружений. Широко применяются для строительства объектов автосервиса, моек, автозаправочных станций, складских помещений. Находят сэндвич панели применение и для устройства теплых контуров вокруг сушильных камер, и т.п.

Такие отличительные особенности сэндвич панелей, как гигие­ничность поверхности и простота поддержания чистоты исключи­тельно важны для пищевой промышленности, где облицовка должна быть не чувствительна к обработке специальными моющими средст­вами и хорошо переносить как влажные условия, так и повышенную температуру.

Сэндвич панели могут быть заводского изготовления или соби­раться прямо на объекте, так называемые панели «поэлементной сборки». Наибольшее распространение в России получили панели заво­дского изготовления (поставляемые как из-за рубежа, так и про­изводимые в достаточно больших количествах в России).