Конструкции навесных стеновых панелей

Навесные панели бывают бескаркасного и каркасного типов в зависимости от типа и характеристик используемых материалов, восприятия и перераспределения горизонтальных нагрузок на панели.

Бескаркасные навесные стеновые панели бывают однослойными и многослойными.

Однослойные панели выполняются из ячеистых и легких бетонов объемным весом 400 ÷ 800 кг/м³ марки не ниже 35. Панели толщиной 180 ÷ 260 мм покрывают защитным декоративным фактурным слоем толщиной 25 ÷ 35 мм. Это наиболее тяжелый тип навесных ограждений (80 ÷ 250 кг/м²) и его применение может быть оправдано лишь сравнительной простотой их изготовления. Длина таких панелей соответствует шагу каркаса здания. Конструктивное решение таких панелей приведено на рис. 4.11, а; б.

Многослойные сплошные навесные панели чаще всего состоят из двух железобетонных плит или скорлуп с заложенным между ними теплоизоляционным слоем из легкого бетона, из минераловатных или пенопластовых плит. Толщина внутренней скорлупы принимается от 40 до 80 мм, наружной – от 30 до 60 мм, толщина слоя утеплителя определяется расчетом. По контуру панели скорлупы соединяют арматурными стержнями сеток, замоноличенных в керамзитобетонных контурных элементах, закрывающих торцы слоя утеплителя. Такие панели достаточно просты в изготовлении, хорошо освоены промышленностью, но также несколько тяжелы (300 ÷ 350 кг/м²). Наружную отделку таких панелей выполняют в процессе их изготовления на заводе из декоративного бетона с втопленной в него мраморной, стеклянной, керамической крошкой, облицовкой керамической или стеклянной мозаичной плиткой. Конструктивное решение таких панелей приведено на рис. 4.11, в. Применяют также навесные панели, имеющие асбестоцементную, алюминиевую или стеклопластмассовую оболочку с заключенным в нее утеплителем из жесткого пенопласта. Применение таких материалов при достаточных для средней полосы России теплоизоляционных качествах стены ( R_O = 2,1 ÷ 2,4 м²∙ºС/Вт) позволяет получить очень легкие конструкции ограждений весом 40 ÷ 80 кг/м², толщиной 60 ÷ 100 мм; однако жесткость таких панелей сравнительно невелика и ограждения из них необходимо укреплять дополнительными конструктивными элементами для восприятия ветровых усилий.

Многослойные бескаркасные панели имеют ряд недостатков, осложняющих их применение. В многослойных панелях с эффективными утепляющими плитами трудно устанавливать болты, крюки или другие крепежные детали ввиду невысокой прочности утеплителя. Крепление панелей за их наружный слой сквозными элементами приводит к образованию "мостиков холода". Повышенная паронепроницаемость плотного наружного отделочного слоя (закаленного стекла, алюминия и тому подобных материалов) и ячеистая структура утеплителя ведут к образованию в толще панели конденсата, не имеющего выхода наружу и снижающего теплозащитные качества панели. Для предупреждения конденсата либо повышают пароизолирующую способность внутреннего слоя, либо предусматривают возможность постоянного подсушивания утеплителя и отвода влаги из него. Примером такой конструкции могут служить бескаркасные панели с вентилируемым утеплителем. В этой конструкции (рис. 5.15) несущая железобетонная скорлупа находится с внутренней стороны панели, что облегчает их крепление и позволяет использовать плотный материал несущего слоя в качестве пароизоляции. Облицовка устанавливается «на относе» от утеплителя с образованием воздушной вентилируемой прослойки.

Наружная облицовка может быть выполнена из асбестофанеры, волнистой или гладкой, листового алюминия, стемалита, стеклопласта и тому подобных материалов. В зарубежной практике применяют облицовку из листов нержавеющей стали, меди, латуни и бронзы. Облицовка на относе позволяет постоянно подсушивать утеплитель, защищать его от увлажнений и улучшает защиту помещений от перегрева и выдувания. Поэтому такая конструкция представляется особенно целесообразной для районов с влажным или жарким континентальным климатом.

Рис. 5.15. Навесная панель с вен-тилируемым утеплителем и листовой обшивкой на относе:

1 – несущая железобетонная скорлупа (находится с внутренней стороны панели); 2 – утеплитель; 3 – элементы крепления наружной облицовки; 4 – листы асбестофанеры, алюминия, нержавеющей стали и т.п.

Каркасные навесные панели обладают большой жесткостью и прочностью, их легче крепить, при их изготовлении есть возможность использовать листовые, плитные и рулонные отделочные и теплоизоляционные материалы, недостаточно прочные для применения в бескаркасных панелях.

Наибольшая трудность конструирования каркасных панелей – выбор прочного, но мало теплопроводного материала для элементов каркаса, являющихся мостиками холода.

Деревянный брусковый каркас широко применяется в малоэтажном строительстве, удовлетворяет требованиям теплотехники, гвоздим, но имеет пониженную капитальность и огнестойкость.

Асбестоцементный брусковый каркас (рис. 5.16) достаточно капитален и огнестоек, но он сложнее в сборке и несколько хуже в теплоизоляционном отношении, чем деревянный.

В металлическом каркасе особенно сложно устранение мостиков холода при устройстве сквозных стяжных элементов даже при устройстве раздельного, т. е. двойного каркаса снаружи и изнутри панели (рис. 5.16). Кроме того, металлические каркасы необходимо тщательно защищать от коррозии: алюминиевые – лаками или анодированием, стальные – оцинковкой или шонированием (нанесением расплавленного коррозиестойкого металла пневматическим способом).

Особенно тщательно необходимо защищать от коррозии места примыкания элементов каркаса панели в том случае, когда они выполнены из разных металлов (например, сталь и алюминий). Каркас панели для строительства зданий в 3 и 4 климатических зонах может быть также выполнен в виде керамзитобетонной рамы (рис. 5.16).

Каркас панели обычно состоит из периметральной рамки и внутренних ребер, ограничивающих оконные и дверные проемы. В качестве утеплителя применяют плиты пено- и газобетона, сото- и пенопласта и другие эффективные теплоизоляционные материалы. Внутреннюю облицовку выполняют из древесностружечных плит, покрытых со стороны утеплителя пароизоляционным слоем. Наружные облицовки применяют такие же, как и в бескаркасных панелях.    

а)                                                       б)

Рис. 5.16 Каркасные навесные панели:

а – схема каркасной навесной панели «на комнату»; б – схема каркасной ленточной навесной панели; 1– бруски асбестоцементного или керамзитобетонного каркаса; 2 – асбестоцементные листы, покрытые синтетической пленкой или эмалью (или закаленное цветное стекло или металлический лист); 3 – асбестоцементные или гипсоволокнистые листы, покрытые синтетической пленкой или эмалью (или ДСП с пароизоляционной пленкой);         4 – утеплитель – пенополистерол, минеральный войлок и т.п.

Навесные панели устанавливают поярусно на опорные столики колонн, торцов стен или перекрытий и крепят к ним болтами или на сварке по четырем или не менее чем по трем углам.

Стыки и швы навесных панелей – наиболее сложные и ответственные узлы. При особо тонких конструкциях навесных панелей применение "теплого" цементного раствора зачастую невозможно из-за гибкости панелей (швы растрескиваются) и недостаточной теплоизолирующей способности раствора. Поэтому заделка швов между панелями возможна только с двухсторонней их расшивкой и тщательным заполнением их герметизаторами из пенопласта, гернита или других эластичных материалов. Кроме того, при тонких панелях применяют специальные профили (раскладки), закрывающие вертикальные швы снаружи. Металлические раскладки по вертикальным швам одновременно повышают жесткость ограждения и могут служить направляющими для движения люлек при ремонте и чистке фасада.

Горизонтальные швы устраивают с капельниками различной конструкции и конфигурации, препятствующими затеканию воды в конструкцию стены.

ЗДАНИЯ ИЗ ОБЪЕМНЫХ БЛОКОВ