ТехЛиб СПБ УВТ

Дедюхова Екатерина

В настоящее время все архитектурные решения реконструкции, как правило, сводятся к той или иной технологии утепления фасада. С одной стороны, этот подход можно признать оправданным, поскольку теплотехнические расчеты относятся к архитектурно-строительной части проекта. Однако большинство предлагаемых решений создает в ограждении многослойную фасадную систему, хотя именно здания III группы капитальности (группа капитальности «Обыкновенные») демонстрируют нам непреложную истину: многослойность наружного ограждения снижает долговечность сооружения сравнительно небольшого объема на четверть века в сравнении со II группой капитальности (группа капитальности «Капитальные»), имеющей аналогичную типологию, но строившейся с наружными стенами на сплошной кладке.

Жилые дома группы капитальности «Обыкновенные» имеют сравнительно небольшой строительный объем, находясь по высоте в пределах постоянной эпюры ветрового давления. Это не означает, что сооружения не испытывают теплотехнических проблем. Как показали результаты детального обследования, внутренняя засыпка облегченно кладки практически выветрилась, имеет повышенную влажность.

Более рациональным подходом по решению проблем с ограждающими конструкциями может стать частичное увеличение ширины корпуса – с созданием нового теплоэффективного ограждения путем проектирования пристроенных или навесных эркеров и ризолитов.

 

 

С начала 50-х годов прошлого столетия логика развития отечественного проектирования заключалась в устранении полостей в наружных ограждающих конструкциях, в придании этим конструкциям структурной однородности. Для индустриальности реконструкционных работ выбранное ограждение для пристраиваемых элементов должно быть однотипным с наружными стенами надстраиваемой части здания. То есть для эркеров и надстройки необходимо найти такую конструкцию ограждающих конструкций, которая была бы одновременно легкой, однородной, обладала бы высокими теплоизоляционными свойствами и высокой несущей способностью. Этого можно достичь, используя в ограждении газобетонные (газосиликатные) блоки.

Для придания красоты и также однородности поверхности сооружения, например, чтобы надстроенный этаж в результате реконструкции не отличался от нижних этажей, — газобетонную кладку можно облицовывать кирпичом или плиткой. В этом случае необходим воздушный вентилируемый зазоры между облицовкой и газобетонным блоком.

Газобетон – это соременный строительный материал, сочетающий в себе лучшие свойства камня и дерева. Его применение возможно практически во всех климатических зонах России для малоэтажного и высотного строительства гражданских, жилых, коммерческих и промышленных объектов. Газобетонные блоки успешно используются при реконструкции старых зданий для утепления фасадов и наращивания их этажности.

 Выполним теплотехнический расчет ограждающих конструкций надстройки с использованием газобетонного блока.

Расчет ведется в соответствии со СНИП 23-01-99*«Строительная климатология» и СНИП II-3-79* «Строительная теплотехника».

Определяем требуемое термическое сопротивление теплопередачи для ограждения из условия комфорта

где — требуемое термическое сопротивление;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху ; n = 1;

t_В
– расчетная температура внутреннего воздуха, t_В=22⁰С;

t_H – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по табл. 1 [СНИП 23-01-99*];

;

где — нормативный температурный период между температурой внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения, принимаем по табл. 2^* [СНИП II-3-79*], ;

— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

Определяем требуемое термическое сопротивление теплопередаче для ограждения из условия энергосбережения.

Из условия энергосбережения: =

Градусосутки отопительного периода (ГСОП) определяем формуле:

где , — средняя температура и продолжительность периода:

; сут.

⁰С сут.

— принимаем более строгое.

Расчет термического сопротивления многослойной конструкции:

;

;

В результате:

Следовательно, требования по теплопроводности ограждения выполняются. Таким образом, для пристраиваемых эркеров (лоджий) и надстраиваемых этажей принимается сплошная долговечная конструкция ограждения, обладающая легкостью, высокими экологическими качествами и требуемой несущей способности. Воздушный зазор между газобетоном и облицовочным пустотелым кирпичом не выполняется, так как пустоты кирпича сами по себе служат таким зазором, не давая возможности оседающей влаге впитываться в конструкции здания. В летний период вся излишняя влага равномерно отдается конструкциями ограждения.

Капитально отремонтированный дом III группы капитальности в районе «Соцгород» г. Ижевска. Восстановлены панели по углам и на выступающих элементах, выполняющие декоративные и теплотехнические задачи

Для сравнения выполним теплотехнический расчет ограждающих конструкций, которые не будут закрыты приставными эркерами (лоджиями) с новым теплоэффективным ограждением. За период многолетней эксплуатации зданий шлаковая засыпка колодцевой кирпичной кладки осела и частично потеряла свои теплоизоляционные свойства.

Поэтому в ходе реконструкции предусмотрено дополнительное утепление наружных стен, которое будет производиться минераловатными плитами с внутренней поверхности стен. Утепление снаружи будет малоэффективным, поскольку не даст возможности утеплить наиболее опасные участки – углы и места спряжений с выступающими элементами фасада. Кроме того, подобное решение лишь повысит влажность внутренних конструкций. В то же время обшивка гипсокартонными листами изнутри создаст благоприятный внутренний климат в помещениях, т.к. гипс является естественным модулятором влажности.

Рассчитаем требуемую толщину утеплителя. Требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен для города Ижевска, рассчитанное из условия энергосбережения, определяется в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

;

где — расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС;

— средняя температура отопительного периода, ^оС;

— продолжительность отопительного периода, дн.

 

Отопительным периодом принимается период со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8⁰С. Отсюда:

По таблице 1d^* (СниП II-3-79^*) определяем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций :

— для жилых зданий.

Принимаем конструкцию стены:

1. Листы гипсовые обшивочные d₁=0,012 м.

   Коэффициент теплопроводности l₁=0,21 (прил. 3 СниП II-3-79^*)

2. Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем

   d₂=Х м; l₂=0.07

3. Стена из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

   d₃=0,12 м; l₃=0.87

4. Старый утеплитель – шлак

   d₄=0,27 м; l₄=0,26

5. Стена из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

   d₅=0,12 м; l₅=0,87

6. Внешний слой штукатурки
   

   d₆=0,03 м; l₆=0,87
   

   Сопротивление теплопередачи определяется по формуле:

   ,

   где a_в=8.7 — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены,

   a_н=2.3 — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены.

   Отсюда требуемая толщина утеплителя:

   

   Следовательно, м

   Принимаем толщину минераловатной плиты 0,14 м, отсюда:

   

Как видно из расчета, для отделки наружной поверхности фасадов используется штукатурка. Во-первых, это соответствует историческому облику сооружений, во-вторых, такая отделка не снижает воздухопроницаемости фасадов.

Скатные крыши являются «пятым фасадом» реконструируемых сооружений трационного зодчества. Однако большой проблемой скатных крыш является организованный наружный водосток в зимний период. Предотвратить образование наледи и сосулек на карнизах и водосточных системах зданий в зимнее время года можно за счет установки водосточных систем с отапливаемыми желобами.

Метод кабельного обогрева  основан на поддержании требуемой температуры в желобах и водосточных трубах с помощью специального тепловыделяющего (нагревательного) электрокабеля. Обогреваются необходимые части крыши и водостока — там, где возможно скопление снега, образования льда и сосулек.

В архитектурно-строительном разделе проекта реконструкции необходимо учитывать мероприятия, повышающие степень акустического комфорта, поскольку сооружения III группы капитальности стали своеобразным шумозащитным барьером для жилой застройки, вторгшейся на участки бывших хозяйственных построек.

Ожидаемые уровни шума на территории застройки, в жилых зданиях, требуемая величина их снижения, выбор мероприятий и средств шумозащиты должны определяться расчетным путем с учетом шумовой характеристики и согласно действующим нормативным документам, руководствам и рекомендациям (СН2.2.4/2.1.8.562, СНиП 23-03, «Руководство по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума», «Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов требований снижения уровней шума», «Руководство по составлению раздела «Охрана природы и улучшение окружающей среды градостроительными средствами» в проектах планировки и застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов», «Рекомендации по измерению и оценке внешнего шума промышленных предприятий», «Рекомендации по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума», «Шумозащитные мероприятия и средства в жилой застройке и местах отдыха от внешнего шума городских источников»).

Снижение шума может быть обеспечивается ремонтом фасадов, устройством выступающих элементов (приставных лоджий, эркеров, ризолитов), использованием окон с высокой степенью шумозащиты.

Шумовая характеристика транспортных потоков может достигать в дневные часы «пик»порядка 80 дБА и более на расстоянии 7,5 м от полосы уличного движения.

Предложенные варианты конструкций пристраиваемых наружных стен и методики санации существующего ограждения имеют индекс изоляции воздушного шума порядка 45-47 дБА, Конструкции современных окон из дерева и ПВХ имеют в закрытом состоянии индекс изоляции от 25 до 35 дБА — при регламентируемом уровне шума, проникающего в жилые помещения, 30 дБА в ночное время и 40 дБА в дневное время суток. Оконные системы могут обеспечить защиту от воздействия транспортного шума с уровнем 85-75 дБА только в закрытом состоянии. Открытая форточка площадью, равной 8% общей площади окна со звукоизоляцией в 22 дБА, увеличит шум в помещении на 12 дБА. Створка окна, открытая на 20%, увеличивает шум на 17 дБА , а открытая на 50% увеличивает шум на 20 дБА.

Принимая во внимание, что в жилых домах массового строительства используется по экономическим соображениям только естественная вентиляция квартир, то для проветривания квартир, окна которых выходят на проезжую часть, необходимо предусматривать специальные вентиляционные устройства, обеспечивающие в режиме вентиляции звукоизоляцию не менее 23-25 дБА.

В заключение рассмотрим несколько архитектурных решений фасадов описанных ранее зданий в г. Ижевске. Архитектурная проработка эскизов выполнена без устройства мансардного этажа.