Современные типы ограждающих конструкций

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Северо-Восточный Федеральный Университет им. М.К. Аммосова»

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра ГСА

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: Современные типы ограждающих конструкций

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент ГС-13 Черкашин Г.Е.

Проверил: доц. К.Т.Н Бережнов К.П.

 

 

 

Якутск 2013г.

Содержание

Введение ……………………………………………………………….3

1) Ограждающие конструкции..…..……………………………………… .4

2) Ограждающая конструкция из ЛСТК или ЛМК….…………………..……..6

3) Гипсокартон ………………………..……..………………..………….8

4)Светопрозрачные конструкции….……………………..……………….21

5) Ограждающая конструкция из профнастила………………………………………………23

6) Ограждающая конструкция из  ПВХ-ТКАНИ…………………………………………………24

7) ЗДАНИЯ УТЕПЛЕННЫЕ С ОГРАЖДАЮЩИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ «СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ»…25

8) ЗДАНИЯ УТЕПЛЕННЫЕ С ОГРАЖДАЮЩИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ ТИПА «ДВУХСЛОЙНЫЙ ТЕНТ ………………………………………………………………………………………………………26

Заключение……….……………………..……………………………....27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

       Теплоустойчивость конструкций оценивается их способностью сохранять относительное постоянство температуры в помещениях при периодических колебаниях температуры воздушной среды, граничащей с конструкциями, и потока проходящего через них тепла. Степень теплоустойчивости конструкции в целом в значительной мере определяется физическими свойствами материала, из которого выполнен внешний слой конструкции, воспринимающий резкие колебания температуры. При расчёте теплоустойчивости применяются методы Строительная теплотехника, основанные на решении дифференциальных уравнений для периодически изменяющихся условий теплообмена. Нарушение одномерности передачи тепла внутри ограждающих конструкций в местах теплопроводных включений, в стыках панелей и углах стен вызывает нежелательное понижение температуры на поверхностях конструкций, обращенных в помещение, что требует соответствующего повышения их теплозащитных свойств.

 

Ограждающие конструкции

Ограждающие конструкции - строительные системы, чье назначение - ограничение объема здания, а также его разделение на отдельные помещения. Ограждающие конструкции должны защищать внутреннее пространство помещений от негативных природных и техногенных факторов, таких как пыль, перепады температур, ветер, влага, шум и т.д. Отталкиваясь от их назначения ограждающие конструкции можно разделить на внешние (наружные) и внутренние. Ограждающие конструкции не являются несущими системами, по этой причине при возведении здания вместе с ними, применяется несущий бетонный каркас или метаталлоконструкции. Что касается металлоконструкций, то в настоящее время ограждающие конструкции все чаще производят из ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции) или ЛМК (легкие металлические конструкции). Чаще всего ЛСТК применяются в ограждающих конструкциях стен (внешние ограждающие конструкции).

     Обычно, ограждающие конструкции зданий также делятся по способу производства на монолитные и сборные. К монолитным следует относить бетонные, железобетонные и кирпичные. Так же ограждающие конструкции делят на многослойные и однослойные. Однослойные, как правило, имеют в своем составе лишь один материал, к примеру, бетон или кирпич, а многослойные ограждающие конструкции уже могут состоять, к примеру, также из наружной облицовки, утеплителя и внутренней обшивки - гипсокартона. Наиболее активно в России сегодня развивается направление ограждающие конструкции из ЛСТК и ЛМК. В частности наиболее быстро становятся популярны ограждающие конструкции из ЛСТК и ЛМК в Москве, Санкт-Петербурге, Туле и Волгограде.

     Ограждающая конструкция из ЛСТК и ЛМК, выполненные на базе стального каркаса по свои техническим свойствам оставляет далеко позади иные виды ограждающих конструкций зданий, в частности, монолитные - кирпич и бетон. Не секрет, что для того, чтобы достичь таких же оптимальных показателей как у металлических теплопроводности ограждающих конструкций толщиной 200 мм., потребуется возвести ограждающую конструкцию из кирпича толщиной 2 м. (таким образом, сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из ЛСТК значительно эффективнее) Разумеется, такая стена существенно ограничивает пространство во внутренних комнатах.

     При возведении высотных домов, как правило, используется сборный или монолитный железобетонный каркас, а ЛСТК выступают в данном случае внешними и внутренними ограждающими конструкциями.

    Назначение ограждающих конструкций - обеспечение теплозащиты, звукоизоляции, огнестойкости и т.п. Но вместе с тем ограждающие конструкции должны обладать необходимой прочностью и жесткостью. Поэтому все ограждающие конструкции являются одновременно и несущими, но не наоборот.

    Несущие конструкции подразделяются на опорные, пролетные и комбинированные, которые одновременно являются опорными и пролетными конструкциями ( например оболочки покрытия здания). Опорные несущие конструкции воспринимают и передают основанию усилия от собственного веса, опирающихся на них пролетных конструкций и остальных опирающихся на них конструкций. К опорным конструкциям зданий относятся фундаменты, колонны, стены, на которые опираются перекрытия или покрытие здания, и другие. Пролетные конструкции предназначены для перекрытия помещений или проемов в стенах. К пролетным конструкциям относятся балки, перемычки, фермы, плиты перекрытий и покрытий, арки, своды, купола, оболочки, лестничные площадки и марши, балконы и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ограждающая конструкция из ЛСТК или ЛМК

 

состоит из:

1. Внешняя часть;

2. Двойной слой гипсокартона;

3. Утеплитель (чаще всего минеральная вата);

 4. Парозащитная пленка;

5. Стальной каркас из ЛСТК.

 

    Ограждающие или несущие конструкции из ЛСТК или ЛМК имеют следующие неоспоримые преимущества в сравнении с другими видами ограждающих конструкций:

- Скорость  установки: значительное повышение  темпов возведения объекта.

- Всесезонность монтажа ограждающих конструкций: отсутствие мокрых процессов дает возможность вести монтаж на протяжении года без увеличения общей стоимости возведения в зимний промежуток времени.

- Простота установки: минимальные требования к квалификации работников, осуществляющих монтаж.

- Минимально  требуемое использование грузоподъемного  оборудования: башенный кран применяется  лишь для подъема пакетов заготовок  на этажи. Сборка ЛСТК осуществляется  непосредственно на этажах и  на месте монтажа.

- Простота  проектирования ограждающих конструкций.

- Минимальные  трудовые затраты при монтаже  ограждающих конструкций зданий  и сооружений.

- Пожаростойкость: применяются лишь надежные, легкие, прочные, огнестойкие материалы.

- Экологичность легких ограждающих конструкций: все материалы, применяемые при строительстве зданий с ограждающими конструкциями из ЛСТК и ЛМК, являются экологически безопасными.

- Высокая  теплоустойчивость ограждающих  конструкций и т.д.

   Точка росы вынесена за пределы стены за счет того, что в конструкции используется термопрофиль и различные варианты облицовки фасадов. Все это позволяет исключить появление плесени на стенах и замерзание в зимний период.

     Вариативность облицовки: фасады дома облицовываются материалами различного вида по выбору клиента; внутренняя поверхность стен готова к чистовой отделке.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гипсокартон

        Гипсокартон – это универсальный материал, который представляет собой прямоугольные плоские панели или листы, состоящие из гипсового сердечника, оклеенного с двух сторон специальным картоном. Последний нужен для придания большей прочности и гладкости поверхности (рис. 1). Гипсокартон незаменим при производстве строительно-отделочных работ: возведении межкомнатных перегородок, облицовке стен и устройстве подвесных потолков в зданиях с сухим и нормальным влажностным режимом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Строение листа гипсокартона: 1 — гипс; 2 — пластины картона

 

Если взять массу гипсокартонного листа за 100%, то 93% — это гипсовая прослойка, 6% — картонные пластины и 1% — влага и различные органические вещества.

Технология изготовления гипсокартонных листов состоит в формировании из идущей по конвейерной ленте специальной массы непрерывной плоской полосы с сечением заданной формы (требуемой толщины и типа боковых кромок). Эта полоса должна быть шириной 1200 мм, состоять из двух слоев специального картона с прослойкой из гипсового теста, в которое добавлены армирующие волокна. В процессе формирования гипсокартонной полосы боковые ее кромки завальцовываются краями картона (лицевого слоя). После того как гипс затвердеет, производится резка полосы на отдельные листы, а затем сушка, маркировка, штабелирование и упаковка готовой продукции.

Для изготовления сердечника используется гипс, имеющий исключительные физические и технические свойства. Материалы, в основе которых имеется гипс, обладают уникальной способностью «дышать», т. е. поглощать избыточную влагу и выделять ее в окружающую среду при ее недостатке. Строительный гипс — это минерал, имеющий зернистое, пластинчатое или волокнистое строение. Как правило, он бывает порошкообразного вида, белого цвета и легко растворяется в воде. Получают его путем обжига как природного, так и синтезированного гипсового камня. Специалисты рекомендуют использовать природный гипс, т. к. он менее радиоактивен. Этот материал негорюч, огнестоек и имеет кислотность, аналогичную кислотности человеческой кожи; его производство и использование не оказывают вредного влияния на окружающую среду.

При производстве строительных и отделочных работ используется гипс марок от Г-5 до Г-25 с нормальным временем отвердения. В строительном гипсе не должно быть посторонних примесей и избытка влаги. Этот материал применяется для выполнения отделочных работ, в стяжках при устройстве полов и т. д.

Покрытием сердечнику из строительного гипса служит плотная бумага, которую называют «строительная». Этот вид бумаги обладает специальными свойствами, которых не имеет та бумага, что мы используем в быту. Подобные свойства нужны, если бумага применяется в строительстве, где необходимо учитывать погодные условия, требования прочности и др. Паронепроницаемость и влагостойкость — непременные условия строительного материала, используемого в строительстве или отделке помещений с повышенной влажностью воздуха. Теплоизоляционные качества нужны бумаге, если она применяется для внутренней отделки помещений.

Примерно десять лет назад еще не знали, что такое гипсокартон. А теперь практически все специалисты стройиндустрии — дизайнеры, архитекторы, строители — удивляются, как же они могли без него работать. Ведь именно этот материал дает возможность создавать многоуровневые лабиринтообразные потолки с различной подсветкой, криволинейные перегородки с многочисленными нишами, полочками и сложными фигурными отверстиями.

В настоящее время на рынке строительных материалов гипсокартонные листы распространены широко. Первой данный строительный материал представила в нашей стране фирма «Гипрок». Из-за этого иногда гипсокартон называют «гипрок».

Сегодня в России гипсокартонные листы изготавливаются несколькими предприятиями, лидером среди которых, безусловно, является фирма «Кнауф». Но и российские аналоги уже наступают на пятки лидеру, предлагая сопоставимое качество по умеренной цене.

В международную группу «Кнауф» входит свыше 120 заводов более чем в 30 странах Европы, Азии, США и Южной Америки. В России фирма «Кнауф» впервые открыла свой завод в г. Красногорске. Этот завод выпускает строительные материалы и инструменты для полного цикла внутренней отделки помещений — от пола до потолка.

Одним из крупнейших производителей гипсокартона и других гипсосодержащих строительных материалов в России является Волгоградский гипсовый завод. В связи с реконструкцией, проведенной на заводе несколько лет назад, качество выпускаемой продукции стало значительно лучше. По мнению специалистов, качество выпускаемых этим предприятием строительных материалов довольно близко к качеству продукции «Кнауф». Это говорит о том, что отечественная промышленность достигла достаточно высокого уровня производства такого рода материалов.

Листы производства «ТИГИ Кнауф» имеют длину 2500, ширину 1200 и толщину 12,5 мм. Такого рода гипсокартонные листы используются при облицовке стен, потолков и полов в помещениях с нормальной влажностью воздуха.

Также широко распространены влагостойкие гипсокартонные листы марок ГКВ, ГВЛ и ГВЛВ. Их применяют в помещениях с повышенной влажностью. Для того чтобы картон не разрушался от воздействия влаги, его пропитывают специальными составами, которые позволяют листам противостоять влаге, образованию плесени и различных грибков. Но, несмотря на принятые меры, при использовании данных листов в помещениях с повышенной влажностью необходимо устраивать вытяжную вентиляцию.

Помимо этого, выпускаются гипсокартонные листы марки ГКЛО, которые применяются в помещениях с особыми требованиями по огнестойкости.

В продаже можно найти гипсокартонные комбинированные панели, так называемые сандвичи (ГКП ПС). Они представляют собой гипсокартонные листы со слоем эффективного утеплителя, т. е. к листу с тыльной стороны приклеивается пенополистирольная плита. Такого рода материал используется не только для отделки помещений, но и для утепления наружных стен зданий. Панели приклеивают к внутренним поверхностям наружных стен.

Марки гипсокартона обязательно указываются на листах:

• ГКЛ и ГКЛВ — синим цветом;
• ГКЛО и ГКЛВО — красным цветом.

В нижеприведенной табл. 1 даны основные размеры наиболее широко распространенных гипсокартонных листов.

 

 

 

 

 

Таблица 1

Основные размеры гипсокартонных листов, имеющихся на строительных рынках России

Тип листа	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина, мм	Производитель
ГКЛ	2500	1200	12,5	«Кнауф»
ГКЛ	2500	1200	10,0	«Кнауф»
ГКЛ	3000	1200	12,5	«Кнауф»
ГКЛВ	2500	1200	12,5	«Кнауф»
ГКЛВ	2500	1200	10,0	«Кнауф»
ГКЛО (огнестойкий)	2500	1200	12,5	«Кнауф»
ГВЛ	2500	1200	10,0	«Кнауф»
ГВЛ	2500	1200	12,5	«Кнауф»
ГВЛВ	2500	1200	12,5	«Кнауф»
ГКЛ	2500	1200	10,0	Минск
ГКЛ	2500	1200	12,5	Минск
ГКЛВ-элемент пола	1500	500	20,0	«Кнауф»
Пазогребневый блок стандартный	667	500	80,0	«Кнауф»
Пазогребневый блок гидро	667	500	80,0	«Кнауф»

 

Кроме этого, существует классификация гипсокартонных листов, разработанная фирмой «Гипрок». Эта фирма выпускает листы таких марок:

• GH-13 — стандартный;
• GN1-13 — влагостойкий;
• GEK-13 — усиленный (повышенной прочности);
• GTS-9 — ветро- и влагозащитный;

Цифры, указанные в марках, означают толщину в миллиметрах.

Гипсокартонные листы также классифицируются в зависимости от типа продольной кромки. В соответствии с этим листы изготавливаются нескольких видов. На рис. 2 показаны основные типы кромки.

Теперь стоит немного пояснить, для каких целей используются те или иные виды гипсокартонных листов:

1. слегка срезанная кромка «УК» применяется в случае оклеивания армирующей лентой с последующей шпаклевкой швов;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Виды гипсокартонных листов с различным профилем продольной кромки

 

Кромка «ПК» прямоугольной формы нужна при так называемом сухом монтаже, т. е. без дальнейшей закладки стыков. Как правило, такого типа листы применяются для образования внутреннего слоя при обшивке поверхностей в несколько слоев. Помимо этого, они используются для заполнения внутренних полостей перегородок;

Наиболее часто используемыми являются панели с кромками «УК» и «ПЛУК». Это происходит потому, что они имеют срезанные (скошенные) кромки, позволяющие заделывать и шпаклевать швы без образования выступов.

Стены, облицованные гипсокартонными листами, можно окрашивать лаками и красками, оклеивать различными пленками, обоями и пр., потому что поверхность листов ровная и после отделки смотрится великолепно. Такого рода листы легко поддаются обработке, т. е. их можно сверлить, пилить, резать. Кроме этого, к поверхностям полов, потолков и стен их можно крепить как «насухо» (гвоздями, специальными дюбелями, шурупами и пр.), так и с помощью клеев, мастик, растворов. Поскольку известно, что гипсокартонные панели довольно чувствительны к воздействию влаги, то использовать их для отделки помещений с повышенной влажностью не рекомендуется. Кроме этого, нельзя применять этот материал в помещениях с высокой температурой воздуха, поскольку влага из гипсового сердечника испарится, и плита потеряет свою прочность (станет ломкой и хрупкой).

Промышленность на основе гипсокартонных листов производит декоративные панели для отделки помещений. Они бывают нескольких типов. Например, панели «Декор» с гипсовинилом, а также панели «Декогипс». Декоративный вид данным панелям придает слой поливинилхлоридной или виниловой пленки, наклеенной на их лицевую поверхность. В связи с этим панели «Декор» и «Декогипс» выпускаются с разнообразной фактурой поверхности, разного цвета и рисунка. Обычно, такие плиты используются для отделки прихожей, коридора, веранды и т. д.

Разновидностью гипсокартонных плит являются гипсоволокнистые панели. В отличие от гипсокартона такого рода плита целиком состоит из смеси гипса, распушенного целлюлозного волокна и различных технологических добавок. За счет этих добавок гипсоволокнистые плиты приобретают более высокую твердость, чем гипсокартон, и значительную устойчивость к воздействию открытого пламени. При производстве гипсоволокнистых плит используется вспененный волокнистый наполнитель на основе гипса. Чтобы его получить, были разработаны новые строительные технологии. Этот материал имеет большую прочность, обладает прекрасными звукоизоляционными и теплотехническими характеристиками. Помимо этого, такие плиты значительно легче гипсокартона, а значит, нагрузка на конструкции зданий намного меньше.

Фирма «Кнауф» также выпускает пазогребневые плиты (ПГП), которые используются при устройстве межкомнатных перегородок. Они изготавливаются из гипса без применения добавок (только влагостойкие имеют в своем составе силикон) и поэтому считаются экологически безопасными изделиями. В пазогребневых плитахгипсовый сердечник изготавливается из обожженного гипса. В связи с этим прочность плит возрастает настолько, что их можно использовать в качестве межкомнатных перегородок, окрашивать без всякой подготовки, оклеивать обоями или облицовывать керамической плиткой. Такие перегородки бывают одно-, двух- и трехслойными. Трехслойные перегородки применяют, как правило, в сейсмически опасных зонах. В полостях таких перегородок можно прокладывать электрические и телефонные кабели, монтировать системы пылеудаления, а также отопительные и водопроводные коммуникации.

Данные плиты имеют форму прямоугольного параллелепипеда, изготовленного по литьевой технологии в кассетных установках. Соединение «паз — гребень» дает возможность вести быстрый монтаж плит при устройстве перегородок.

Из гипсоволокнистых плит так же, как и из гипсокартона, можно устраивать легкие перегородки, облицовывать поверхности стен, потолков и полов. Кроме этого, данный материал применяется при устройстве кровли.

Как правило, гипсоволокнистые плиты крепят к деревянным брускам и металлическим каркасам или приклеивают. Некоторые плиты можно крепить к вертикальным поверхностям с помощью специальных гвоздей.

Чтобы улучшить теплоизоляцию стен в помещении, используют гипсокартонные комбинированные панели марки ГКП. Они состоят из гипсокартонного листа с нанесенным на него теплоизоляционным слоем из пенополистирольной плиты ПСБ-С марок 15, 25, 35 или минераловатной плиты на синтетическом связующем марок 175, 200. Номинальные размеры гипсокартонных и гипсоволокнистых листов.

При производстве гипсокартонных и гипсоволокнистых плит обязательно выполнение технических требований по стандарту РФ. Например, на лицевой поверхности не должно быть масляных или иных пятен, а также царапин и подтеков. Углы и кромки листов должны быть целыми, без заломов и трещин. Кроме этого, размеры листов также должны быть стандартными (табл. 2).

 

Таблица 2

Номинальные размеры гипсокартонных и гипсоволокнистых листов

Наименование показателей	Значение, мм
Длина	2000-4000 с шагом 50
Ширина	600; 1200
Толщина	6,5; 8,0; 9,5; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 24,0

 

Допустимы, конечно, предельные отклонения от номинальных размеров, однако они не должны превышать тех значений, которые указаны в табл. 3. Все листы должны быть прямоугольной формы. Отклонение от этого требования не должно превышать 3 мм для группы А и 8 мм для группы Б.

 

Таблица 3

Допустимые предельные отклонения от номинальных размеров гипсокартонных и гипсоволокннстых листов

Толщина листов, мм	Предельные отклонения от номинальных размеров, мм
	Группа А			Группа Б
	По длине	По ширине	По толщине	По длине	По ширине	По толщине
До 16 включ.	0	0	0,5	±8	0	±0,5
Свыше 16	-5	-5	±0,9		-5	±0,9

 

Гипсокартонные и гипсоволокнистые панели обязательно проверяются на прочность при изгибе. Предел прочности этих листов указан в табл. 4.

 

 

Таблица 4

Пределы прочности гипсокартонных и гипсоволокнистых листов

Номинальная толщина листа	Предел прочности при изгибе, МПа
До 10,0 включительно	6,0
Свыше 10,0 до 12,5	5,5
Свыше 12,5 до 15,0	5,0
Свыше 15,0 до 18,0	4,8
Свыше 18,0 до 20,0	4,5
Свыше 20,0	4,3

 

Лицевая поверхность таких листов должна выдерживать нагрузку не менее 20 МПа.

За счет присутствия в составе плит гипса их огнестойкость довольно высока. В гипсокартонных плитах гореть могут только картонные пластины. Гипсоволокнистые панели вообще не горят, потому что, помимо гипса и целлюлозы, в их составе имеются волокнистые минеральные добавки, имеющие высокую огнестойкость. В связи с этим данный материал можно применять в помещениях с высокими пожарными требованиями.

Гипсокартонные и гипсоволокнистые листы обладают довольно высокой звукоизоляционной характеристикой, что достигается за счет пористости слоистой структуры. Хорошо способствует этому и воздушная прослойка между ограждающей конструкцией и листами материала. Для того чтобы повысить звукоизоляцию и теплоизоляцию стен, в каркасное пространство помещают минеральную вату, пенопласт или любые другие подходящие материалы. Но нужно следить за тем, чтобы стыки имели хорошую герметичность.

Для маркировки гипсокартонных и гипсоволокнистых плит используют несмываемую краску синего цвета. Данные наносятся на тыльную сторону плиты. Из маркировки можно узнать:

• товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
• условное обозначение плит.

Для транспортировки листы материала собирают в пакеты, на которые вешают ярлыки. На ярлыках в обязательном порядке должны быть указаны:

• наименование предприятия-изготовителя, его товарный знак и адрес;
• условное обозначение плит;
• номер партии и дата изготовления;
• количество плит, указанное в квадратных метрах или штуках;
• знак сертификации товара;
• отметка службы технического контроля.

Если вы собрались производить отделку помещений гипсокартонными панелями, выполнять потолки, полы или перегородки из данного материала, то вам следует запомнить несколько несложных правил. Во-первых, закупку панелей лучше производить сразу в нужном объеме, чтобы все листы шли из одной партии, имели один тип продольной кромки, были изготовлены по одной технологии и из одинаковых материалов. Во-вторых, листы обязательно нужно проверять на соответствие требованиям стандарта. Делается это следующим образом. Чтобы проверить геометрические размеры листа, нужно воспользоваться измерительными инструментами (линейкой, штангенциркулем, рулеткой и пр.). Рулетку применяют при замерах длины и ширины листа. Выполняют эту операцию, предварительно отступив от кромки примерно 65 мм, а также производят замер посередине листа. Толщина измеряется штангенциркулем (можно использовать и толщиномер) на каждой торцевой кромке в трех местах, т. е. на расстоянии 65 мм от продольных кромок и на середине торцевой кромки. Для того чтобы определить отклонения от прямоугольности листа, следует замерить длину диагонали.

Как правило, гипсокартонные и гипсоволокнистые плиты проверяются на прочность при изгибе. Для этого на середину листа воздействуют сосредоточенной нагрузкой (рис. 3). Использовать можно любое устройство, которое дает возможность обеспечить приложение нагрузки со скоростью ее нарастания 15—20 Н/с (1,5—2,0 кгс/с). Помимо этого, данное устройство должно быть оснащено прибором, измеряющим разрушающую нагрузку (его погрешность не должна быть больше 2%).