для создания наружных фасадных ненесущих, самонесущих и несущих стен вновь строящихся зданий и сооружений различных уровней ответственности, всех степеней огнестойкости и классов функциональной и конструктивной пожарной опасности по Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008) .
КОС ВИНПРОФ с применением ЛСТК характеризуются большим разнообразием конструктивных решений, так и разнообразием применяемых в них материалов и изделий с различными физико- механическими, термомеханическими и пожарно-техническими свойствами. Однако в общем виде конструкцию КОС можно представить схематически следующим разрезом стены:
1. Стойки несущего каркаса (ЛСТК)
2. Теплоизоляция ( звукоизоляция) стены
3. Внутренняя обшивка стены
3А. Пароизоляция
4. Внешняя обшивка стены
4А. Диффузионная гидро-ветрозащитная плёнка
5. Заделка швов
6. Профили обрешётки
7. Облицовочный материал (фасад)
8. Дополнительное наружное утепление (опция)
9.Уголки противоусадочные
| № | Наименования компонента КОС | Функции компонентов КОС ВИНПРОФ |
|---|---|---|
|
1 |
Стойки и направляющие каркаса стены.
|
Обеспечивают несущую способность стен, прочность, прогибы, деформативность, устойчивость. Служат для прикрепления внутренней и внешней обшивок стен. Обеспечивает передачу нагрузки от подконструкции фасадной облицовки и дополнительного наружного утепления. Обеспечивают силовые крепления КОС к конструкциям несущего каркаса здания. Обеспечивают высокую долговечность и ремонтопригодность КОС. |
|
2 |
Теплоизоляционный материал между стойками (в полости каркаса) |
Обеспечивает расчётную теплопроводность, звукоизоляцию стены. Обеспечивает пожарную безопасность КОС. |
|
3 |
Внутренняя обшивка КОС |
Обеспечивает общую устойчивость каркаса КОС. Обеспечивает пожарную безопасность стены со стороны помещения. Обеспечивает отделку интерьеров внутренних помещений, выполняя роль декоративного слоя и основания для прикрепления бытовых приборов. |
|
3А |
Пароизоляция |
Устанавливается между утеплителем и внутренней обшивкой КОС. Обеспечивает непрерывную и качественную пароизоляцию утеплителя КОС со стороны внутренних помещений, предотвращает попадание влаги в утеплитель. |
|
4 |
Внешняя обшивка КОС |
Выполняет функцию ветро- и гидро защиты, обеспечивает паропроницание влаги из теплоизоляции. Обеспечивает пожарную безопасность КОС с внешней стороны стены. Обеспечивает неизменяемость и устойчивость каркаса как при транспортировке и монтаже, так и при эксплуатации стен. Может служить диафрагмой жёсткости модульной конструкции КОС ( при соответствующем подтверждающем расчёте). Служит основанием для прикрепления дополнительного наружного утепления. |
|
4А |
Диффузионная ветрозащитная плёнка |
Выполняет функции дополнительной ветро- и гидро-защиты, предотвращая возможные попадания влаги и воздуха из атмосферы. |
|
5 |
Заделка швов наружной обшивки. |
Обеспечивает компенсацию температурных деформаций внешней обшивки и герметичность теплоизоляции. |
|
6 |
Стальные профили обрешётки |
Обеспечивают крепление фасадной облицовки, передают нагрузку от фасадных элементов на каркас КОС. Выполняют функции дополнительных распорок стоек профиля, уменьшающих расчётную длину стойки из плоскости. |
|
7 |
Облицовочный фасадный материал
|
Обеспечивает архитектурную привлекательность наружной стены. Обеспечивает долговечность и ремонтопригодность фасада. Обеспечивает защиту от попадания влаги и УФ на внутренние конструкции КОС.
|
|
8 |
Дополнительный наружный слой теплоизоляции ( опция) |
Обеспечивает расчётную теплопроводность и звукоизоляцию КОС . Обеспечивает дополнительную пожарную безопасность каркаса КОС с наружной стороны. |
|
9 |
Уголки противоусадочные
|
Обеспечивают дополнительную защиту утеплителя от проседания и деформаций. Служат дополнительной опорой для прикрепления внутренней и внешней обшивок КОС. Обеспечивают возможность передачи силовых усилий между стойкам каркаса КОС. |
В зависимости от требований к наружным КОС ВИНПРОФ в каждом проекте следует принять решение по составу компонентов стены и их качественным характеристикам (см. «Требования, предъявляемые к модульным фасадным КОС ВИНПРОФ».
БЕЗ ЗАЗОРА С ВНЕШНЕЙ СТОРОНЫ
С ЗАЗОРОМ С ВНЕШНЕЙ СТОРОНЫ
С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ НАРУЖНЫМ УТЕПЛЕНИЕМ по наружному каркасу или с СФТК разных типов
С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ НАРУЖНЫМ УТЕПЛЕНИЕМ в виде навесного вентфасада с различными облицовками.
По конструктивному решению примыкания к элементам здания наружные стены КОС ВИНПРОФ условно разделяют на четыре класса:
наружные стены с полным опиранием на перекрытие
наружные стены с частичным опиранием на перекрытие
наружные стены с опиранием на собственный фундамент
наружные навесные ненесущие стены
Каркас стен собирается на монтажной строительной площадке, там же в него укладывается теплоизоляционный материал , обшивки и все компоненты КОС. Сборка может осуществляться к как с плиты перекрытия (изнутри здания) так и с лесов , подмостей, люльки ( снаружи здания). Такой тип сборки стен рекомендуется для криволинейных фасадов, сложных геометрических форм панелей, не ровных перекрытий и пр. нестандартных конструкций зданий.
Каркас стен собирается на монтажной строительной площадке, там же в него укладывается теплоизоляционный материал , обшивки и все компоненты КОС. Сборка может осуществляться к как с плиты перекрытия (изнутри здания) так и с лесов , подмостей, люльки ( снаружи здания). Такой тип сборки стен рекомендуется для криволинейных фасадов, сложных геометрических форм панелей, не ровных перекрытий и пр. нестандартных конструкций зданий.
Панель стены , имеющая в своём составе каркас, внешнюю обшивку, наружную ветрозащиту, часть облицовочного материала с элементами подконструкции, светопропускающие конструкции (опционно).
На монтаже каркасы панелей герметично соединяются между собой, надёжно закрепляются к несущим элементам здания, монтируются светопрозрачные конструкции с разделкой всех узлов примыкания, устанавливается теплоизоляция и пароизоляция, устанавливается внутренняя обшивка. Герметизация всех наружных стыков производится одновременно с установкой облицовочных материалов.
Наиболее прогрессивным способом изготовления и монтажа наружных стен является модульный способ, который существенно ускоряет монтаж стен, позволяет добиться наилучшего качества продукции в заводских условиях.
(приставная самонесущая каменная стена)
1. Плита АКВАПАНЕЛЬ Наружная
2. Винт самонарезающий
3. Лента для швов
4. Шпаклевка для швов
5. Базовый штукатурный слой
6. Стеклосетка, утопленная в базовый штукатурный слой
7. Грунтовка
8. Декоративная штукатурка
1. Плита АКВАПАНЕЛЬ Наружная
2. Винт самонарезающий
3. Лента для швов
4. Шпаклевка для швов
5. Базовый штукатурный слой со стеклосеткой
6. Краска
1. Плита АКВАПАНЕЛЬ Наружная
2. Винт самонарезающий
3. Лента для швов
4. Шпаклевка для швов
5. Базовый штукатурный слой со стеклосеткой
6. Плиточный клей
7. Фасадная клинкерная плитка
Высокая вариативность компонентов наружных КОС ВИНПРОФ предполагает многочисленные комбинации их сочетаний в конструкции стен (иногда в проекте одного здания). Именно поэтому следует тщательно анализировать типы воздействий на наружные стены и принимать такие технические решения, чтобы полностью обеспечить требования Технического задания и нормативных документов, предъявляемые к ограждающим конструкциям проектируемого здания.
P1 - собственная масса стены;
P3 и М - вертикальная нагрузка и изгибающий момент от фасадной системы ( в т.ч. элементы декорации , рекламы, кондиционирования и ремонта) ;
W - давление ветра;
R - солнечная радиация;
А - атмосферные осадки;
DT и DW - переменные температура и влажность воздуха;
L1 , L2 – внешний внутренний шум;
S1, S2 - сейсмические воздействия;
Q - тепловой поток, поток пара ;
E - огневая нагрузка
Обеспечивается расчётами узлов, метизов, конструированием узлов соединения и назначением материалов.
Узлы соединения для каждого класса стен разрабатываются в проекте КМ-КМД здания. Узлы прикрепления конструируются , подтверждаются расчётам и приводятся в чертежах рабочего проекта. Методика расчёта узлов зависит от напряжённого состояния конструкций в месте примыкания КОС ВИНПРОФ к несущим элементам здания.
При разработке узлов прикрепления КОС следует учитывать :
Перфорация термопрофиля. Принцип движения теплового потока.
Наружные ограждающие конструкции с каркасом из термопрофилей, расположенными непосредственно в теплоизоляционных слоях являются неоднородными в теплотехническом отношении, что обуславливает необходимость расчета приведенных значений сопротивления теплопередаче с учетом влияния термопрофилей, являющихся «мостиками холода». Чтобы значительно понизить эффективную теплопроводность применяют рассечку стенки стального профиля тонкими длинными прорезями, идущими перпендикулярно тепловому потоку. Прорези располагаются в несколько рядов (более 4). Каждый следующий ряд должен располагаться со сдвигом на полшага относительно предыдущего ряда ( см. рис.). Такая перфорация приводит к значительному (в разы) сужению каналов передачи тепла с одновременным значительным удлинением пути теплового потока.
В связи с большим различием расчетных коэффициентов теплопроводности стали (58 Вт/(м2 · 0С)) и используемых в КОС минераловатных утеплителей (0,03 – 0,08 Вт/(м2 · 0С) не обеспечиваются ограничения, установленные для использования сравнительно простой инженерной методики расчета приведенных значений термического сопротивления неоднородных ограждающих конструкций.
Поэтому при проектировании необходимо выполнять сложный комплексный расчёт температурных полей таких конструкций, осуществляемый с применением специализированных программных комплексов ,которые не доступны для рядового проектировщика. Нужны простые и доступные таблицы для расчётов.
Для этой цели в дополнении к СП 50.13330.2012 был разработан и утверждён СП 230.1325800.2015 «Свод правил. Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей. С изм.№1», в котором параметры теплотехнических неоднородностей для КОС с термопрофилями сведены в таблицы.
Таблицы значений удельных потерь теплоты для КОС ВИНПРОФ с каркасом из ЛСТК и с двумя типами утепления ( вкл. наружное утепление КОС) позволяют точно и быстро рассчитать тепловые потери через стены для любого проекта.
Ниже приведены два варианта перфорации, которые используются в дальнейших расчетах (таблицах) СП 230 . Для удобства они условно обозначены тип «Б» и «В». Профили ВИНПРОФ и ПСД с термоперфорации соответствуют типам Б и В по СП 230. Следует также принимать во внимание толщину стали термопрофиля.
Схема перфорации тип Б
Перфорация содержит 6 полос прорезей. Эквивалентная теплопроводность зоны перфорации (120 мм) составляет 6,3 Вт/(м∙°С).
ТЕРМОПРОФИЛЬ В
Перфорация содержит 8 полос прорезей. Эквивалентная теплопроводность зоны перфорации (120 мм) составляет 4,8 Вт/(м∙°С).
В дальнейших расчетах по таблицам СП 230 используются полученные характеристики перфорации, а именно эквивалентная теплопроводность зоны перфорации.
Требования по долговечности наружных КОС назначаются в каждом проекте ограждающих конструкций исходя из специфических особенностей проекта (место строительства, окружающая среда, коррозийная активность атмосферы, влажность, температура, агрессивность среды и пр.) и из требований, которые предъявляются к наружным стенам (требования по повышенной энергоэффективности, теплопроводности стен, специальные фасадные решения, светопропускающие конструкции и пр.)
Наружные модульные фасадные КОС с каркасом из ЛСТК должны обеспечивать надёжность и долговечность ограждающих конструкций в течение предполагаемого срока службы здания, который устанавливается нормативными документами и / или в задании на проектирование.
Степень агрессивного воздействия внешней и внутренней среды указывается в ТЗ на проектирование. Способы защиты конструкций и элементов КОС с каркасом из ЛСТК принимаются в зависимости от степени агрессивности среды ( в которой они эксплуатируются) в соответствии с СП 28.1330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии».
Спецификой наружных КОС является их местоположение в здании, где они испытывают одновременно :
С наружной стороны КОС испытывают воздействие коррозионной активности внешней атмосферы в зависимости от времени увлажнения, скорости осаждения сернистого газа и хлоридов и скорости коррозии металла. Скорость коррозии ( потери массы цинка) можно принять в соответствии с ГОСТ 14918-2020 из табл.1 ISO 12944-2:1998.
С внутренней стороны КОС испытывают воздействие климата помещений, эффект коррозийного воздействия может быть усилен тем, как используются эти помещения. Следует обратить особое внимание на температурно-влажностный режим и назначение помещений (например плавательные бассейны с хлорированной водой, помещения где размещены животные, помещения специального назначения).
Внутренние полости КОС и стальные оцинкованные профили внутри стены могут быть подвержены более высокому коррозийному воздействию в результате сезонного образования конденсата, что может привести к ускорению скорости коррозии. Данный эффект может быть следствием появления охлаждённых участков конструкций и/или некачественной пароизоляции внутренней поверхности КОС.
1. Конструктивными решениями состава стены, оптимальной схемой размещения утеплителей , пароизоляции и ветрозащиты в сечении КОС;
2. Достаточной антикоррозийной защитой гнутых стальных оцинкованных профилей, деталей и соединительных элементов;
3. Долговечностью каждого компонента стены в составе наружной КОС
Силовой каркас КОС состоит из тонкостенных гнутых профилей с цинковым покрытием. Следовательно долговечность КОС в большей степени зависит от долговечности и коррозийной стойкости стали с цинковым покрытием .
Долговечность цинкового покрытия – это срок, в течение которого масса цинка покрытия под воздействием атмосферы исчезнет, станет равной нулю.
Данные о скорость потери массы цинкового покрытия за один год эксплуатации в атмосферах различной коррозийной активности приведены в ГОСТ 14918-2020 и ГОСТ ИСО 12944 «Лаки и краски. Антикоррозийная защита стальных конструкций с помощью защитных лакокрасочных систем. Часть 2. Классификация окружающих сред».
Долговечность стальных оцинкованных профилей несущего каркаса обеспечивается толщиной слоя цинкового покрытия, которая должна быть не менее 20 мкм (275 г/кв.м) в соответствием требований СП 260.1325800 и ГОСТ 14918-2020.
Если стандартного слоя защиты ( цинковое покрытие) не достаточно, то для изготовления профилей возможно применение рулонной оцинкованной стали с полимерным покрытием по ГОСТ 34180-2017
Мероприятия по антикоррозионной защите профилей и обеспечиваемая при этом долговечность описываются в пояснительной записке рабочего проекта КМ-КМД.
Категория коррозийной среды во внутренней полости КОС , в которой эксплуатируются термопрофили с цинковым покрытием была изучена в результате экспериментальных натурных исследований в лаборатории коррозий исследований МИСиС. В результате натурных испытаний образцов КОС с различными утеплителями, различными диффузионными ветрозащитными плёнками и пароизоляцией были сделаны следующие выводы.
Коррозионная стойкость каркаса КОС, изготовленного из оцинкованной (18-20 мкм) стали по ГОСТ 14918-2020 в конструкции наружных стен с утеплением минеральными ватами на основе базальтового и стеклянного волокна, с наружной защитной гидроветрозащитной плёнкой (мембраной) и цементно-минеральной наружной обшивкой имеют срок службы не менее 50 лет, в том случае, если в процессе эксплуатации фасадных стен здания отсутствует конденсация влаги на стальных конструкциях каркаса , то есть температура точки росы находится вне габаритов утеплителя каркаса:
| Марка стали | Масса цинкового покрытия, г/кв.м | Дополнительное антикоррозийное покрытие | Срок службы КОС, лет | |
|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 14918-2020 | ГОСТ 34180 | Точка росы находится в полости КОС | Точка росы в полости КОС отсутствует | |
|
S350 |
275 |
- |
35 (30) 1) |
50 |
|
S350 |
275 |
SA 12 мкм |
50 |
Более 50 |
|
S350 |
350 |
- |
Более 50 |
Более 50 |
|
1) Гидроветрозащитная плёнка паропроницаемостью 700 г/кв.м |
||||
В соответствии с приложениями 21 и 22 Федерального закона 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» область применения ненесущих ограждающих конструкций определяется их пределом огнестойкости и классом пожарной опасности.
Предел огнестойкости наружных ненесущих стен определяется по ГОСТ 30247.1 «Конструкции строительные. Несущие и ограждающие конструкции. Метод испытания на огнестойкость» только со стороны помещения. Огневые испытания проводятся на образце панели без проёмов.
Таким образом, согласно ст. 87 и табл. 21 приложения к № 123-ФЗ, строительные конструкции наружных ненесущих стен должны соответствовать пределу огнестойкости – E 30.
В соответствии с требованиями ч. 2 ст. 137 № 123-ФЗ и п. 5.2.1 СП 2.13130.2012 предел огнестойкости узлов крепления и примыкания строительных конструкций между собой должен быть не ниже минимального требуемого предела огнестойкости стыкуемых строительных конструкций и определяется в рамках оценки огнестойкости стыкуемых строительных конструкций. Таким образом, предел огнестойкости узлов крепления и примыкания ненесущих КОС из ЛСТК к конструкции перекрытия, должен соответствовать EI 60.
Ненесущие наружные КОС из ЛСТК применяются в зданиях с классом конструктивной пожарной опасности С0 и должны отвечать требованиям табл. 22 приложения к № 123-ФЗ.
Класс пожарной опасности по ГОСТ 30403-2012 рассматриваемых наружных ненесущих КОС должен соответствовать:
Класс пожарной опасности наружных ненесущих стен с внешней стороны должен определяться по ГОСТ 31251 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны» в соответствии с областью применения стандарта (раздел 1 ГОСТ 31251). Согласно п. 4.4 ГОСТ 31251-2003 стенам, выполненным с внешней стороны из негорючих материалов, со смонтированной на них классифицируемой системой утепления или отделкой, присваивается класс пожарной опасности этой системы или отделки.
При проектировании и устройстве фасадных стен КОС ВИНПРОФ необходимо учитывать требования, изложенные в следующих нормативных документах:
Также учитывать рекомендации, изложенные в следующих документах:
