Несущие и самонесущие панели наружных стен

Наружные однослойные панели (рис. 4.11, а) находят применение в крупнопанельном строительстве; материалами для их изготовления являются легкие и ячеистые бетоны. С наружной стороны панели отделываются цементным раствором под окраску, декоративным бетоном на белом или цветном цементе, присыпкой дробленным камнем различных пород или облицовывают керамическими и другими декоративными плитами; панели из ячеистого бетона рекомендуется отделывать гидрофобными красками. Внутренняя сторона наружных панелей из плотных легких бетонов может изготовляться без отделочного слоя; при легких бетонах с межзерновой пористостью панели покрываются слоем плотного отделочного раствора толщиной не менее 15 мм.

В практике крупнопанельного домостроения применяются также панели из вермикулитобетона, перлитобетона, шлакопемзобетона и других материалов там, где они являются местными строительными материалами.

Наибольшее распространение получили многослойные стеновые панели, которые по своим конструктивным особенностям разделяются на двух- и трехслойные; они могут быть несущими, самонесущими, а также и навесными. Эти панели имеют достаточно высокую несущую способность.

Недостаток многослойных панелей по сравнению с однослойными – повышенная сложность и трудоемкость изготовления, в процессе которого в форму должны быть уложены три различных материала (тяжелый бетон на нижнюю и верхние плиты, утеплитель в середину панели и бетон в ребра, соединяющие железобетонные плиты). Все эти материалы должны быть уложены с точным соблюдением проектных размеров, в противном случае это ведет к резкому снижению теплотехнических свойств стены.

Двухслойные панели наружных стен (рис. 4.11, б) состоят из двух слоев бетона – внутреннего, более плотного и прочного (В 10) толщиной 60 ÷ 80 мм и наружного теплоизоляционного слоя из легкого или ячеистого бетона с объемной массой 400 ÷ 600 кг/м³. Внутренний несущий слой чаще выполняется из железобетонной плиты с ребрами по контуру или в виде часторебристой плиты.

Наибольшее распространение получили трехслойные стеновые панели – из двух железобетонных слоев толщиной 40 ÷ 50 мм и слоя утеплителя. В качестве утеплителя панелей применяются минераловатные плиты, пенобетон, пеносиликат, цементный фибролит, пенопласт, пенополистирол и т.д. Наружная отделка многослойных железобетоных панелей предусматривается цветными бетонами, ковровой керамикой, стекломозаикой, окраской погодостойкими, в частности, синтетическими красками; возможно применение для отделки фасадов новых материалов, например, пластиков.

Рис. 4.11. Наружные стеновые панели (армирование, показанное на чертеже, соответствует однослойным панелям):

а – однослойная керамзитобетонная панель; б – двухслойная панель (из двух слоев бетона, внутреннего – тяжелого и наружного – легкого и ячеистого; железобетонная плита с ребрами по контуру – внутренний слой ячеистый бетон); в – трехслойные панели (из железобетона с легким утеплителем или две часторебристые панели с утеплителями из теплых материалов); 1 – керамзитобетон; 2 – сварной арматурный каркас; 3 – арматурная сетка;   4 – железобетон; 5 – утеплитель; 6 – ребристая (ребра по контуру) железобетонная плита; 7 – часторебристая железобетонная плита

Изготовляются эти панели методом последовательной укладки в формы с соответствующим уплотнением составляющих их слоев. Железобетонные слои выполняются из тяжелого или легкого бетона плотносью 1600 ÷ 2500 кг/м³. Класс бетона применяют для тяжелого бетона не менее 15-го, а для легкого бетона – не менее 10-го. Железобетонные слои могут быть сплошными или ребристой конструкции. Толщина их по требованиям огнестойкости и надежной защиты арматуры от коррозии назначается не менее 50 мм, причем толщину внутреннего слоя принимают от 80 до 100 мм. Толщина панелей определяется в основном теплотехническими требованиями. Однако в целях унификации в типовых проектах приняты три толщины панели – 250, 300 и 350 мм.

Для производства трехслойных панелей могут быть применены только полужесткие и жесткие утеплители, имеющие геометрические размеры в соответствии с раскладкой по форме. Применение утеплителей в рассыпном виде (минеральной ваты, вермикулита и др.) должно быть исключено.

Перспективным является применение трехслойных наружных панелей из вибропрокатных скорлуп, в которых могут быть рационально использованы различные эффективные теплоизоляционные материалы, размещаемые между скорлупами из плотного железобетона; ребра кессонных скорлуп являются надежными противоосадочными приспособлениями. В трехслойной конструкции панелей с гибкими связями лучше обеспечивается герметичность вертикальных швов между ними, так как наружная скорлупа, подвергаясь температурным изменениям, не вызывает деформации внутренней скорлупы. При этом жестко связанная с другими конструкциями здания внутренняя скорлупа панелей находится в постоянном температурном режиме и не будет вызывать деформации в швах.

Трехслойные панели имеют существенные преимущества перед одно- и двухслойными. Они заключаются в повышенной водонепроницаемости фасадного слоя, возможности в широком диапазоне менять несущую способность стены (за счет увеличения класса бетона, толщины несущего слоя, или его армирования) и ее теплозащитные качества (за счет применения утеплителей различной эффективности и сечения). Это делает конструкцию трехслойной стены универсальной – пригодной к применению в различных условиях и с различными статическими функциями.

Однако до середины 90-х годов прошлого столетия в отечественной домостроительной промышленности преобладало производство однослойных панелей. В связи с резким возрастанием нормативных требований к энергосбережению и соответственно к сопротивлению теплопередаче наружных ограждающих конструкций однослойные конструкции для большинства климатических районов страны оказались неприемлемыми. Промышленность перестраивается на производство трехслойных панелей. Но и они в большинстве случаев оказываются пригодными лишь с самыми эффективными утеплителями (с коэффициентом теплопроводности в пределах 0,04÷0,06 Вт/м ºС). В этом случае из-за увеличения толщины утеплителя толщина стен может возрасти до 350÷400 мм, что влечет за собой реконструкцию оснастки форм на домостроительных заводах.