Полная версия

Главная arrow Строительство

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ

Вопросы для самопроверки к главе

  • 6
  • 1. Назовите виды общих требований к потолкам.
  • 2. Каковы конструктивность и материалы крашеных, клеевых и подшивных потолков?
  • 3. Опишите разновидности, функциональность, конструктивность и материалы подвесных потолков.
  • 4. Опишите разновидности, функциональность, конструктивность и материалы натяжных потолков.

7. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ЛЕСТНИЦ

Лестницы служат для сообщения между этажами, передвижение по ним должно осуществляться быстро и максимально удобно. Из противопожарных соображений лестницы, как правило, заключаются в специальные помещения, которые называются лестничными клетками. Кроме того, лестница декоративна и участвует в формировании стиля интерьера благодаря использованию различных материалов [2-5; 7; 9-11].

7.1. Классификация лестниц

Классификация лестниц осуществляется в соответствии с их назначением, функциональностью и иными критериями:

  • - по назначению: межэтажные, входные, проходные, рабочие;
  • - по функциональности: ландшафтные, домовые, специальные;
  • - по относительному положению: наружные, внутренние;
  • - по компоновке: трансформируемые, стационарные, переносные;
  • - по конструкции: одномаршевые, двухмаршевые, многомаршевые;
  • - по материалу несущих элементов: каменные, металлические, железобетонные, деревянные, бетонные, комбинированные;
  • - по конструктивности: на косоурах, на больцах, спиралевидные, винтовые.

Конструкция, материал, цвет формируют стиль лестницы, который в идеале должен соответствовать стилистике интерьера или даже доминировать в доме. Жесткого деления конструкций на различные стили не существует, но исторически сложились некоторые приоритеты. Так, классический интерьер ассоциируется с массивными деревянными лестницами. Они украшаются сложными по конфигурации балясинами, волютами, резными фитингами. Несущая тетива имеет сложную конфигурацию. При этом лестница должна быть элегантна. Помещение в классическом стиле может быть украшено лепниной и отделано деревянными панелями с теми же элементами декора, что и у лестницы. Кантри-стиль теплый и по-домашнему уютный. Здесь приветствуется грубо отесанный камень, керамические ступени с эффектом состаривания, темная поверхность дерева с мелкими трещинами или же неотесан ные бревна. По бокам лестницы развешивают медные ковшики, букетики засушенных цветов или вязанки лука. Стилистика полированного металла, а также металла в сочетании со стеклом близка интерьерам «техно» и high tech. Ограждения из кованого металла являются традиционным элементом стилей модерн и готика.

Удобство лестницы определяется совокупностью нескольких факторов: угол подъема/спуска; ширина прохода; наличие поворотных участков, промежуточных площадок; наличие свободного пространства над головой поднимающегося человека; безопасное ограждение лестницы; хорошее освещение.

Очевидно, что пологие лестницы удобнее крутых, оптимальный вариант наклона для маршевых лестниц составляет 30-40°. Если конструкция предназначается для передвижения пожилых людей или инвалидов, рекомендуется делать ее более пологой. Крутизна подъема связана с соотношением двух величин - высоты шага (подступенка) и ширины шага (проступи). Наиболее удобны лестницы с высотой подступенка 14-17 см и шириной проступи 34-37 см. В доме, где есть маленькие дети, рекомендуется выбирать конструкции с подступенками - это более безопасно.

Для удобного прохода по лестнице одного человека ее ширина должна составлять 70-80 см, для двоих - 120-150 см. Расстояние между любой ступенью марша и потолком должно быть не менее 2 м. Это расстояние увеличивают, если рост хозяев более 180 см. Стандартные перила и балясины имеют высоту 90-100 см. Для удобного передвижения по лестнице пожилых людей конструкция дополняется настенным поручнем высотой 80-85 см. Расстояние между балясинами составляет от 12 до 25 см.

Основные термины, применяемые к конструктивным элементам лестниц:

  • - балюстрада - лестничная площадка с ограждением или балкон над лестницей, ограждение колодца с одной или нескольких сторон;
  • - перила - часть лестницы, предназначенная для ограждения лестничных маршей и площадок;
  • - поручень - верхняя часть перил, за которую во время движения держатся рукой;
  • - стойки перил - вертикальная часть ограждения;
  • - опорная балясина - стойка в начале и в конце марша;
  • - балясины - декоративные детали перил, находящиеся между ступенями и перилами и напоминающие колонну;
  • - подступенок - доска или плита, расположенная под верхним порогом ступени и закрывающая зазор между ступенями;
  • - лестничный марш - наклонная часть лестницы, состоящая из ряда ступеней, которая соединяет между собой две площадки;
  • - проступь - горизонтальная часть ступени;
  • - этажная площадка лестницы - площадка в начале или конце лестницы, расположенная на уровне пола;
  • - промежуточная площадка - площадка, расположенная между двумя маршами;
  • - уклон лестницы - отношение высоты подступенка к ширине проступи;
  • - тетива - несущая балка лестничного марша, к которой ступени крепятся сбоку;
  • - косоур - несущая балка лестничного марша, на которую сверху крепятся ступени;
  • - забежные ступени - ступени, у которых нормальная ширина соблюдается только в средней линии марша. Внутренний край у них уже, а наружный шире, находятся как правило, на повороте, развороте лестницы.
  • 7.2. Материал для лестниц

При выборе типа лестницы в коттедже прежде всего необходимо определиться с материалом, из которого ее лучше сделать. В основном выбор материала для лестницы диктует материал самого дома. Например, не устанавливают бетонную лестницу в бревенчатом срубе с деревянными перекрытиями.

Основные типы лестниц в зависимости от материала, из которого они сделаны, бывают каменные, железобетонные, деревянные, металлические, стеклянные, а также комбинированные (сочетающие в себе различные материалы: металл - дерево, металл - стекло, керамогранитные с железобетонным косоуром и др.).

7.2.1. Лестницы каменные и керамические

При работе с натуральным камнем необходимо чувство меры, ведь громоздкая каменная лестница (рис. 7.1) может превратить ваш дом в «железнодорожный вокзал». Не стоит сооружать из камня всю конструкцию, достаточно ограничиться ступенями и отдельными декоративными элементами. Каркас конструкции чаще всего выполняется из металла, бетона или железобетона, перила обычно металлические.

Каменная лестница

Рис. 7.1. Каменная лестница

Наибольшее распространение получили гранит и мрамор. Мрамор в отличие от гранита легко царапается, впитывает различные кислоты, от пролитой чашечки кофе или чая он окрашивается. Для укладки мрамора не рекомендуется применять обычный цементный раствор или клей для керамической плитки, так как через некоторое время на поверхности камня появятся неустранимые пятна. Для ухода за мрамором и гранитом предназначены различные мастики.

При обустройстве лестниц предпочтение лучше отдавать шлифованным поверхностям, поскольку на полированном камне очень легко поскользнуться. Для дополнительной защиты от падений центральную часть ступеней накрывают специальными противоскользящими ковриками. Они могут выполняться из различных материалов: сизаля, натуральной шерсти, полипропилена, полиамида или резины. Такие коврики с одной стороны обычно самоклеящиеся, благодаря чему и фиксируются на ступени, а при необходимости легко заменяются. Второй вариант, позволяющий каменную лестницу сделать более безопасной и при этом не замаскировать всю красоту натурального материала, - это устройство противоскользящей полосы по внешнему краю ступени способом нарезания или напыления. На ощупь этот край становится немного шершавым.

Одним из возможных решений для желающих оформить полы и лестничные ступени в едином стиле является их облицовка керамическими плитами или керамогранитом. В отличие от натурального камня это более прочные материалы, устойчивые к химическому воздействию и истиранию. Выпускаются противоскользящие плитки. Для оформления лестничных ступеней керамические элементы имеют размеры 3030, 2020 и 1530 см. Любители теплого пола могут снабдить «керамическую» лестницу подогревом.

7.2.2. Железобетонные лестницы

Сборные и монолитные железобетонные лестницы являются самым надежным, долговечным и прочным типом лестниц, кроме того, у ступеней нет скрипа. Данный тип лестниц наиболее пожаробезопасен. Форма монолитных лестниц может быть самой необычной формы (рис. 7.2). Бетонную поверхность можно облицовывать практически любыми материалами и изделиями: деревом, керамической плиткой, натуральным и искусственным камнем, ковролином и др. Железобетонные лестницы устанавливают чаще всего в кирпичных, блочных, панельных домах на стадии строительства.

Монолитные железобетонные лестницы

Рис. 7.2. Монолитные железобетонные лестницы

7.23. Деревянные лестницы

Деревянные лестницы (рис. 7.3) являются самыми легкими из всех типов лестниц и могут устанавливаться в любых домах и квартирах при условии соответствия общему стилю. Преимуществами этого материала являются долговечность, прочность и экологичность.

Деревянные лестницы

Рис. 7.3. Деревянные лестницы

Для изготовления лестниц применяются самые разнообразные породы: мягкие (сосна, ель, кедр, пихта); полутвердые (береза, клен); твердые (дуб, бук, ясень). Особенно популярными сегодня являются сосна (как самый доступный по стоимости материал), бук и дуб. Экзотическими для лестничных конструкций считаются вишня, орех, кипарис, ироко, тик, могано и другие породы красного дерева. Независимо от выбранной породы дерева все элементы (ступени, тетива, поручни, подступенки) должны быть клееными, поскольку монолитная древесина очень быстро растрескивается и деформируется. Допустимая влажность высушенной древесины для лестничных конструкций составляет 8-12 %. Все комплектующие рекомендуется покупать в одном месте, где они подобраны по декоративным свойствам (тон, рисунок) и прошли одинаковую обработку. В несущих конструкциях не рекомендуется сочетать породы с разным коэффициентом теплового расширения волокна.

Необходимо учитывать, что дерево требует специальной обработки и определенных условий эксплуатации: желательно не устанавливать деревянные лестницы вблизи источников тепла и в помещениях с высокой влажностью. С течением времени деревянные изделия высыхают и могут начать скрипеть. Деревянные лестницы могут устанавливаться в доме, построенном из любого материала, и практически на любой стадии строительства, включая завершающую отделку.

Этот тип лестниц имеет большой ценовой диапазон: от самых дешевых и простых, сделанных из древесины хвойных пород, до эксклюзивных, изобилующих резьбой и декоративными элементами и скульптурами. Различные породы древесины, используемые при изготовлении таких лестниц, богатство их структур, способов обработки и тонировки позволяют создать неповторимый образ лестницы, способный удовлетворить самые разные запросы.

Деревянные лестницы проходят обработку морилкой и лаком. Это может быть как бесцветный лак, так и различные цветные тонирующие лаки, эмали и краски. Процедуру окраски проводят до начала сборки конструкции. Сохранять или нет естественный цвет дерева, зависит от дизайнерского решения интерьера. Предпочитают тонировать древесину, добиваясь ее максимального соответствия цвету дверей, паркета или даже оконных рам. Любителям единообразия следует помнить, что лак стирается. Восстановить первоначальный внешний вид цветного лака непросто - при повторном нанесении он растворяет предыдущие слои, и равномерной окраски не получается, требуется вмешательство реставраторов. Если же дерево изначально покрывалось бесцветным лаком, проблема повторного покрытия решается самим хозяином в домашних условиях.

Даже клееное дерево склонно к растрескиванию, особенно вследствие перепадов температуры. Поэтому фирмы-производители гарантируют нормальную службу деревянной лестницы только при определенных условиях ее эксплуатации. В помещении должна поддерживаться температура воздуха 20-22 °C и относительная влажность 60-70 %. В очень сухую погоду рекомендуется пользоваться увлажнителями. Лестницы для исключения скрипа и рассыхания должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей, находиться на достаточном расстоянии от отопительных приборов. Необходимо также исключить вероятность попадания на части конструкции воды. Прежде всего, речь идет о лестницах, расположенных в дачных домах, которые не отапливаются в зимний период. Деревянные лестницы, как и деревянные дома, имеют период усадки в несколько месяцев и требуют регулировки крепежных винтов.

Серьезным минусом деревянной лестницы является ее высокая пожароопасность. Поэтому в домах высотой более двух этажей единственная в доме лестница обязательно должна иметь металлический косоур и металлические же подложки ступеней, покрытые огнестойкой краской.

7.2.4. Металлические лестницы

Металлические лестницы (рис. 7.4) по своим несущим характеристикам близки к железобетонным, но от последних их отличает конструкционная гибкость, позволяющая создавать любые формы из сравнительно тонких металлических элементов (косоуров, тетив, ступеней, столбов). Металличе ские лестницы часто применяются в стесненных пространствах, где наиболее эффективны винтовые и модульные суппортовые конструкции лестничных маршей. Металлические лестницы очень удобны для использования в качестве мансардных лестниц.

Металлические лестницы

Рис. 7.4. Металлические лестницы

Ступени лестниц, подвергающиеся наиболее жесткой эксплуатации, изготавливаются из стали (профилированный прокат) и чугуна (фасонное литье). Ограждения из металла зачастую используются как элемент лестницы из дерева, камня, керамики или стекла. Основные варианты ограждений - это ковка из черного металла, гнутый полированный профиль или труба из нержавеющей стали или латуни. Более редкие и дорогостоящие варианты - литье из цветных металлов, а также сочетания «металл - стекло», «металл - керамика». Самые дешевые ограждения - арматурный прокат, пруток, сетка.

7.2.5. Стеклянные лестницы

Стекло - самый нетрадиционный, авангардный материал для оформления лестницы (рис. 7.5). Оно создает впечатление легкости и воздушности, сохраняя ощущение открытого пространства в помещении, а прозрачность и отражающая способность стекла обеспечивает высокий уровень естественной освещенности. Для лестничных ступеней применяется стекло, изготовленное по технологии многослойной склейки («триплекс»). Два или более слоев стекла соединяются между собой полимерным материалом. Промежуточный слой полимера является армирующим элементом и придает конструкции особую прочность, а также не позволяет осколкам стекла рассыпаться от удара. Для производства цветного стекла в жидкий полимер привносятся колерующие добавки.

Стеклянные лестницы

Рис. 7.5. Стеклянные лестницы

Один из недостатков стеклянных лестниц - это скользящая поверхность ступеней. Это свойство можно устранить, используя пескоструйную обработку, матирование и оклеивание ступеней противоскользящими материалами. Для безопасности передвижения на стеклянные ступени рекомендуется класть противоскользящие ковровые покрытия, монтировать вставки из резины или любых других нескользящих материалов. Кроме того, защитные коврики уберегут стекло от царапин.

7.2.6. Комбинированные лестницы

Комбинированные лестницы могут сочетать в себе самые разнообразные формы и материалы, что делает их универсальными для различных стилевых решений. Например, несущая конструкция лестницы может быть изготовлена из металла, ступени - из дерева или камня, а ограждение может состоять из художественной ковки или декоративного стекла.

Установить такую лестницу можно в любом помещении, вне зависимости от его площади и назначения, подобрав максимально подходящую в данном случае конструкцию.

Удачное сочетание различных несущих элементов делает конструкцию комбинированной лестницы максимально надежной.

7.2.7. Чердачные лестницы

К чердачным и мансардным лестницам предъявляются свои специфические требования. Эти конструкции используются достаточно редко, в целях экономии жилого пространства должны быть незаметными и компактными. В идеале они размещаются в небольшом ящичке и должны удобно раскладываться при первой необходимости. Это самые крутые изделия с углом наклона 63-74°.

В зависимости от конструкции чердачные лестницы бывают телескопическими (раздвижными) и складными (складываются как гармошка), а по способу крепления - встроенными, приставными или съемными. Для выхода на крышу производятся чердачные лестницы с блокирующим устройством, оберегающим ваш дом от несанкционированного доступа.

Вопросы для самопроверки к главе 7

  • 1. Назовите виды классификаций лестниц.
  • 2. Каковы особенности лестниц из камня, железобетона сборного и монолитного, металла, дерева, стекла и из комбинированных материалов?
  • 8. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
  • 8.1. Окна

Окно - один из важных элементов дома, служащий для зрительного объ-единения внутреннего пространства с окружающим миром, инсоляции и освещения помещений, вентиляции, защиты от воздействия атмосферных явлений и различных раздражителей (шума). При этом размеры окон и их ориентация по сторонам света имеют решающее значение для создания комфортности и гигиеничности помещения.

Архитекторы стремятся усовершенствовать окна, сделав их не только украшением фасада и интерьера любого здания, но и более функциональными, способными продолжительное время обеспечивать необходимую комфортность и экономичность [2-7; 9-11].

Современное окно - это деталь стены либо кровли, являющаяся достаточно сложной архитектурной конструкцией, к которой предъявляют очень высокие требования. Наряду с эстетическими качествами окон очень важными характеристиками, обеспечивающими физиологическую комфортность в помещении, безопасность и удобство обслуживания, являются теплозащита, шумоизоляция, эффективная защита от взлома, легкая мойка.

Проблема энергосбережения стоит чрезвычайно остро во всем мире. В настоящее время в России на задачи энергосбережения в зданиях обращено большое внимание. Идут поиски все более совершенных конструкционных решений, ограничивающих расход энергии на отопление. В зданиях тепло теряется через ограждающие конструкции в следующих пропорциях: стены ~ 30 %, кровля - около 14 %, пол - около 12 %, окна - около 44 %. Больше всего тепла уходит через окна, поэтому их изоляционные параметры производители постоянно стараются улучшить.

У производителей окон непростая задача: они должны изготавливать изделия превосходного качества и точно их монтировать, поскольку пренебрежение даже незначительными деталями на этапе производства и монтажа сводит на нет параметры всего окна в целом.

8.1.1. Классификации окон

Названия окон происходят от типа используемых материалов несущих элементов конструкции. Окна подразделяются на следующие виды: деревянные, металлические (алюминиевые), пластмассовые и комбинированные (деревянно-алюминиевые, металлопластиковые). Помимо этого, каждый из данных типов окон преимущественно применяется в конкретной области и имеет определенные достоинства и недостатки.

Окна из дерева широко распространены в строительстве жилых зданий. Достоинства заключаются в достойных теплоизоляционных качествах, экологичности, замечательном внешнем дизайне (имеются в виду окна современных конструкций, созданные из качественных стройматериалов методом тройного остекления). Недостатки подобных конструкций заключаются в большой подверженности влиянию атмосферных явлений, требующей частой починки и покраски окон. Современные лакокрасочные материалы позволяют оконным рамам сохранять их первоначальный вид и атмосферостойкость продолжительное время.

Окна из алюминия в основном применяются для оборудования промышленных сооружений, дизайна фасадов, общественных и прочих нежилых строений, торговых павильонов. Среди достоинств данных строительных конструкций стоит выделить длительное время эксплуатации, возможность остекления больших площадей и пр. В жилых помещениях в основном используются комбинированные окна - деревянно-алюминиевые.

Окна из пластмассы и металлопластика преимущественно подходят для остекления офисов, витрин разнообразных магазинов, промышленных и прочих нежилых строений, а также могут использоваться в жилых зданиях. Помимо этого, их себестоимость достаточно низкая и они почти не нуждаются в уходе. Среди недостатков стоит выделить несоответствие используемых сооружений условиям климата некоторых регионов и низкий процент экологичности.

8.1.2. Конструкция окон

Конструктивно окна (рис. 8.1) из разных материалов мало отличаются друг от друга. Преимущественное отличие состоит в особенностях внутренней конструктивной структуры профилей несущих элементов окон.

Вполне обычными можно считать оконные профили, коэффициент сопротивления теплопередаче которых находится в пределах 0,7-0,9 м2К/Вт. Это

О

о

о

о

Профиль пластиковый

Стеклопакет

Сэндвич-панель

а)

Стандартное многостворчатое окно («) и окно, сблокированное с балконной дверью (б)

Рис. 8.1. Стандартное многостворчатое окно («) и окно, сблокированное с балконной дверью (б)

значение больше предписываемого стандартом требования. Пока что производителям удалось улучшить коэффициент сопротивления теплопередаче окон в среднем до 1 м2К/Вт. Наилучшим считается R = 1,2 м2К/Вт и выше. Именно такое значение обеспечивает минимальную утечку тепла, приемлемую для пассивного дома.

Главные детали конструкции окон:

  • - рама - неподвижная профилированная сборочная деталь, которая используется для крепежа створок и закрепления окна в проеме стены или крыши;
  • - створка - двигательная часть окна, которая может открываться некоторыми способами (поворотным, фрамужным, поворотно-откидным);
  • - импост - неподвижная профилированная деталь, прикрепленная к сторонам рамы (в конкретных случаях - створки), профиль, который отделяет стеклопакеты либо же створки;
  • - светопрозрачный элемент - одиночное листовое стекло либо стеклопакет, устанавливаемые в створку или непосредственно в раму;
  • - отлив - широкий и плоский профиль, который монтируется во внешней части окна, служащий для отвода дождевой воды. Отливы изготавливают цветными и из различных материалов - полиэстер, пластизол, оцинковка, алюминий;
  • - фурнитура - петли, ручки, запорные механизмы и вспомогательные устройства, которые обеспечивают открытие и фиксацию створок в конкретном положении или же запирают их. От типа фурнитуры зависят способы открытия створки и режимы проветривания;
  • - штапик - узкий профиль, который удерживает моностекло или стеклопакет в створке или раме;
  • - аксессуары - все, что не входит в саму конструкцию окна и может быть демонтировано без потери основной функции окна, - вентиляционные клапаны, москитные сетки, роллетные шторы, жалюзи и т. д.

Виды окон подразделяют по способу открывания створок (рис. 8.2):

  • - неподвижные (глухие). В определенных случаях может возникнуть необходимость заблокировать одну (или все) створку окна, чтобы она не открывалась. Такую створку можно изначально сделать неподвижной, т. е. «глухой»;
  • - распашные. Створки (полотна) вращаются по вертикальной оси, расположенной с одной из боковых сторон окна;
  • - подвесные. Подвесные окна открываются снизу по горизонтальной оси в верхней части конструкции;
  • - откидные. Откидные окна открываются сверху при вращении по горизонтальной оси в нижней части конструкции;
  • - поворотно-откидные. Створка может открываться как по горизонтальной, так и по вертикальной оси;
  • - многостворчатые. Двустворчатые окна преимущественно открываются поворотом или откидываются. Если ширина оконного проема составляет

Поворотное открывание

Поворотно-откидное открывание

Поворотное и поворотно-откидное открывание створок окна

Рис. 8.2. Поворотное и поворотно-откидное открывание створок окна

  • 2 м и более, то часто используют трехстворчатую конструкцию. Особенно удачно симметричное разделение такого трехстворчатого окна, при котором две боковые створки имеют одинаковые размеры;
  • - со спаренными створками. Такое окно укомплектовано блоком из двух спаренных створок. Одна створка имеет одинарный стеклопакет, другая -моностекло. Створки соединены между собой при помощи петель и специальных защелок;
  • - с раздельными створками. Такое окно укомплектовано блоком из двух створок, имеющих возможность независимого поворота. Его внутренняя створка комплектуется одинарным стеклопакетом. Во внешнюю створку вставляется моностекло, или она может быть выполнена в виде ставни, укомплектованной специальной защелкой, препятствующей закрыванию ставни ветром. Конструкция окна позволяет варьировать расстояние между створками. В нем можно монтировать железную решетку или противомоскитную сетку. Такие окна обычно ставят на первых этажах домов;
  • - среднеповоротные. Открываются створки поворотом вокруг средней вертикальной либо средней горизонтальной оси;
  • - раздвижные. Створки окна перемещаются горизонтально;
  • - подъемные. Створки окна перемещаются вертикально;
  • - комбинированные. Состоят из разнообразных типов открытия створок в одной конструкции окна.

Стандарты на окна. Условно ГОСТы на окна можно подразделить на три группы.

Первая группа описывает требования к основным оконным составляющим:

- профиль: ГОСТ 30673-2013 «Профили поливинилхлоридные для оконных

и дверных блоков. Технические условия» и ГОСТ 30973-2002 «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков. Метод определения сопротивления климатическим воздействиям и оценки долговечности»;

  • - стеклопакеты: ГОСТ 24866-2014 «Стеклопакеты клееные. Технические условия» и ГОСТ 111-2014 «Стекло листовое бесцветное. Технические условия»;
  • - фурнитура: ГОСТ 30777-2012 «Устройства поворотные, откидные, поворотно-откидные, раздвижные для оконных и балконных дверных блоков. Технические условия» и ГОСТ 538-2014 «Изделия замочные и скобяные. Общие технические условия».

Вторая группа стандартов рассматривает требования, которым должны отвечать собранные оконные системы (главным образом это ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия» и ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»).

К третьей группе относятся стандарты, в которых изложены нормативы по установке оконных конструкций (ГОСТ 30971-2012 «Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»). В отличие от других документов, в этих внимание преимущественно уделяется качеству выполняемых работ, а не изделий.

8.1.3. Виды несущих элементов окна

Несущие элементы деревянного, алюминиевого и пластмассового окна -рамы и створки - изготавливают из профильного бруска соответствующего материала.

Рассмотрение конструктивности несущих элементов окна начнем с пластмассового окна, в котором присутствует большинство деталей современного окна.

Пластмассовые окна. Несущие элементы пластмассового окна (рис. 8.3) -это профильный пустотелый многокамерный брус (профиль) из поливинилхлорида (ПВХ) с установленным внутри армированием П-образным или прямоугольным трубчатым профилем из оцинкованной стали.

Основные профили несущего бруса окна и элементы окна (уплотнитель, отлив и подоконник)

Рис. 8.3. Основные профили несущего бруса окна и элементы окна (уплотнитель, отлив и подоконник)

Большое количество внутренних камер профиля обеспечивает низкую теплопроводность, что способствует снижению потерь энергии через раму и створку окна. Многокамерная структура профиля выполняет и еще одну функцию - обеспечение достаточной жесткости каркаса. Качественные окна, содержащие пять или шесть камер, значительно меньше подвержены температурным деформациям и лучше противостоят ветровым и весовым нагрузкам. На рамном профиле почти всегда делают дренажные отверстия, открывающиеся наружу, - через них из камер выводится конденсационная влага.

Как правило, во всех элементах несущего профиля, предназначенных для обеспечения прижима, делается специальный паз, в который монтируется полимерный эластичный уплотнитель. Уплотнительные элементы часто делают съемными, что позволяет производить их замену по мере износа.

Традиционно профиль производят в белом цвете, но для подбора цвета окна под отделку интерьера выпускаются и цветные варианты. Цветные окна производятся либо путем окрашивания профиля в массе в процессе его экструзивного формования, либо путем ламинирования - оклеивания поверхностей стойкой полимерной пленкой с рисунком или текстурой. Наилучший результат дает комбинирование этих способов.

Алюминиевые окна. Рамы из алюминиевого сплава (рис. 8.4) позволяют иметь окна большого формата и обладают большой долговечностью благодаря прочности, легкости и стойкости материала к коррозии. Дюралюминиевый сплав намного тверже и прочнее на изгиб, чем ПВХ, и к тому же, в отличие от последнего, почти не подвержен термическому расширению. Одна беда - теплопроводность сплава составляет 220 Вт/(м • К), что в сотни раз выше, чем у дерева или ПВХ.

Алюминиевые окна

Рис. 8.4. Алюминиевые окна: с однокамерным стеклопакетом;

с двухкамерным стеклопакетом; оконный профиль, окрашенный под дерево; оконный профиль с деревянными накладками

Рама из обычного полого алюминиевого профиля зимой непременно промерзнет: ее комнатные поверхности покроются инеем. Поэтому профиль для окон отапливаемых помещений приходится делать с терморазрывом - продольной пластиковой вставкой (вставками), разделяющей уличные и комнатные металлические части. Эта технология далеко не нова, однако и сегодня считается сложной и остается довольно дорогой.

Материалом для термовставки служит полиамид, армированный стекловолокном. Этот пластик достаточно прочен, а кроме того, почти не расширяется при нагреве, что позволяет ему мирно уживаться с алюминиевым сплавом. Металлические части профиля соединяют с термовставкой посредством продольного обжимного замка на вальцовочной линии.

Теплоизоляционные характеристики рам алюминиевого окна зависят в основном от конфигурации терморазрыва, а размеры и форма сечения металлических деталей на теплоизоляцию почти не влияют. Чаще всего терморазрыв представляет собой две пластиковые перемычки шириной 18-25 мм, образующие (вместе с алюминиевыми стенками) одну воздушную камеру. Недостаток здесь в том, что внутри камеры формируется интенсивный конвективный поток, способствующий охлаждению внутренней алюминиевой части профиля. Чтобы свести риск промерзания к минимуму, необходимо прекратить конвекцию. Для этого камеру терморазрыва заполняют вспененным полиэтиленом или полиуретаном. По тепло- и звукоизоляционным характеристикам такие изделия сравнимы с бюджетными пластиковыми и деревянными (коэффициент сопротивления теплопередаче R() = 0,55-0,57 м2’ °С/Вт). Наиболее эффективные из конструкций имеют ширину терморазрыва 30-40 мм и часто выполнены из многокамерного стеклопластикового профиля - такие рамы обладают коэффициентом сопротивления теплопередаче до 0,62 м2 * °С/Вт и подходят даже для пассивных домов.

Алюминиевые окна оснащают двумя или тремя контурами уплотнения из эластичного и долговечного терполимера. Благодаря этому, а также точной геометрии рам они отлично защищают от сквозняков.

Чтобы окна гармонировали с архитектурным обликом здания, алюминиевые облицовочные профили окрашивают либо анодируют.

Наиболее распространенным способом отделки алюминия является окрашивание порошковым красками (например, полиуретановыми с частицами полиамида). Порошковая эмаль стойка к истиранию и любым атмосферным воздействиям и служит десятки лет (гарантия не менее 10 лет).

Кроме того, возможна покраска оконного профиля под дерево и другие материалы (технология называется сублимацией). Для этого на поверхность металла сначала наносят порошковый грунт, затем полимерную пленку с текстурой дерева или любого другого материала, а затем фиксируют покрытие в вакуумной печи. По техническим характеристикам такая отделка не уступает порошковой эмали, а правдоподобность имитации порой такова, что окна можно спутать с деревянными даже вблизи.

«Классическое» анодирование - это окисление металла в растворе серной кислоты до получения защитного оксидного слоя, поры которого затем «запечатывают» обработкой паром или погружением в кипящую воду (гидратирование окисла). В результате образуется поверхностная пленка ровного бледно-серого цвета. Она хорошо защищает от коррозии, но не слишком декоративна, поэтому сейчас часто используют адсорбционное окрашивание, при котором деталь погружают в горячий раствор красителя.

Применяют и электролитический способ, позволяющий заполнить поры анодного покрытия частицами другого металла, чтобы получить золотистый, бронзовый и серебристый цвета. Преимущество цветного анодирования еще и в том, что защитный слой необычайно прочно сцепляется с базовой поверхностью и при этом имеет значительную толщину (до 30 мкм).

Идеально вписать алюминиевые окна в классический интерьер позволяют деревянные накладки, прикрепленные к рамам со стороны помещения. Такие окна называют комбинированными; они относятся к продуктам премиум-класса.

Накладки могут быть изготовлены из самых разных пород дерева - бука, дуба, ясеня и даже ореха. Монтируют накладки скользящим способом с помощью системы «паз - гребень» в заводских условиях.

Деревянные окна. В России традиционно для несущих элементов окон (рис. 8.5) и подоконных досок применялась в основном древесина. Этот материал экологически чистый, долговечный, с низкой теплопроводностью, те-плоусвоением.

В отличие от пластмассовых и алюминиевых окон деревянный профиль полнотелый. Надлежащим образом высушенная, пропитанная антисептиками и антипиренами, покрашенная древесина служит 50-100 лет. Известные и характерные для древесины «пороки», связанные с анизотропностью ее строения, нивелируются применением многослойных клееных элементов с усилением механической прочности металлическими элементами, что повышает надежность в эксплуатации.

Однако окна из древесины требуют большего ухода, чем из других материалов.

Класс окон из дерева зависит:

- от породы древесины (дуб, сосна, лиственница);

Варианты несущих элементов деревянных окон

Рис. 8.5. Варианты несущих элементов деревянных окон

  • - от лакокрасочного покрытия (окрас окна в белый цвет, с укрывным покрытием, окрашивание двух сторон в разные цвета);
  • - от сложности изделия (арка, трапеция, круглое или овальное окно);
  • - от структуры бруса, из которого делается окно (сращенный или цельный);
  • - от стекла, установленного в стеклопакет (мультифунциональное, энергосберегающее и т. д.);
  • - от функциональности фурнитуры (противовзломная, для безопасности детей и т. д.), а также от комплектации окна дополнительными элементами.
  • 8.1.4. Виды листового стекла и стеклопакетов

Широкое использование листового стекла и современные требования к качеству гражданских зданий предъявляют самые высокие требования к те-плосбережению, механической прочности, спектральному диапазону пропускаемого излучения и другим качествам стекла.

При выборе стекла нужно хорошо представлять, в каких условиях его будут эксплуатировать. Основными функциями стекла в светопрозрачных ограждениях зданий являются: теплозащита, звукоизоляция, защита от проникновения, эстетические функции.

Для обеспечения этих функций разработаны различные виды стекол. Некоторые необходимые свойства задаются стеклу еще на стадии его изготовления (варки и формования), другие свойства обеспечиваются при дополнительной обработке поверхности.

Виды и характеристики оконного стекла:

  • - флоат-стекло - наиболее распространенный вид стекла, получаемый флоат-методом, характеризуется исключительной ровностью и отсутствием оптических дефектов;
  • - армированное стекло - стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, образует эффективную преграду на пути дыма и горячих газов. Правда, может треснуть, но арматура все равно удержит стекло на месте, сдерживая распространение огня;
  • - ламинированное стекло, или триплекс, - это стекло, состоящее из нескольких слоев стекол, ламинированных вместе специальной пленкой, отличающейся высокой прочностью, или специальной ламинирующей жидкостью. При разрушении стекла оно остается на пленке. За это качество триплекс называют «стеклом безопасности». Основная задача триплекса -препятствовать насильственному вторжению. Кроме того, триплекс снижает опасность от разлетающихся осколков или падающего стекла (стекло разбивается, но остается в раме). Ламинированные стекла способствуют защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей (предохраняют от выгорания мебель, обои). Многослойное стекло эффективно снижает воздействие нежелательного шума;
  • - солнцезащитное стекло - стекло, снижающее проникновение света и солнца. Это стекла с покрытиями или окрашенные во всей массе стекла с цветом: промежуточным между бронзовым и коричневым, серым и зеленым;
  • - узорчатое стекло - листовое стекло, одна поверхность которого имеет декоративную обработку. Оно бывает разных цветов, рисунков, различной толщины и светопропускаемости;
  • - селективное стекло - стекло, имеющее покрытие, обладающее низкой излучательной способностью (низкоэмиссионное). Теплоизолирующая способность селективного стекла намного лучше, чем обычного. Солнечное коротковолновое тепловое излучение проникает через стекло хорошо, а стремящееся выйти наружу длинноволновое излучение эффектно отражается от поверхности обратно. Селективное покрытие можно наносить одновременно с процессом изготовления стекла либо методом плазменного напыления в вакууме;
  • - закаленное стекло - стекло, у которого путем химической или термической обработки повышается по сравнению с обычным стеклом прочность к ударам и перепадам температуры. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки.

На нашем рынке представлена продукция как отечественного, так и зарубежного производства. Наиболее распространено флоат-стекло.

Качество оконного стекла должно соответствовать требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 111-2014 «Стекло листовое бесцветное. Технические условия». Этот стандарт устанавливает восемь марок листового стекла (М0-М7): чем меньше порядковый номер марки, тем лучше качество стекла по оптическим искажениям и допускаемым порокам внешнего вида.

От качества изготовления стеклопакета в значительной степени зависят эксплуатационные качества конструкции в целом. Дешевый (низкокачественный) стеклопакет может оказаться дорогой неприятностью: запотевание внутри и снаружи стекол пакета, промерзание, эффект сквозняка даже при плотно закрытых дверях.

Стеклопакет состоит из двух или более стекол, которые разделены металлической дистанционной рамкой (рис. 8.6). Вся конструкция прочно соединена двумя слоями герметика - отсюда и название: клееные стеклопакеты. Такой своеобразный стеклянно-воздушный «бутерброд» обеспечивает современным окнам отличные теплозащитные и звукоизоляционные свойства.

Стекло 4 мм

Двухкамерный стеклопакет

Рис. 8.6. Структура стеклопакета

Стекло 4 мм

Воздушная камера

Алюминиевая рамка

Герметик первого контура

Однокамерный стеклопакет

Дистанционная рамка, которая разделяет стекла в стеклопакете, изготавливается, как правило, из алюминиевого профиля. Она внутри полая и перфо рированная. Внутрь засыпается специальное вещество - молекулярное сито, которое впитывает влагу из пространства между стеклами. Тем самым предотвращается запотевание стекол внутри стеклопакета. Влага внутрь не проникает, поскольку весь блок с торцов стеклопакета заливается герметиком.

Качественные стеклопакеты изготавливают по принципу двойной герметизации. На собранную рамку по периметру наносится слой герметика. Когда стекла сдавливают, между стеклами и рамкой остается разделяющий их шов. Это первая ступень герметизации стеклопакета. Она обеспечивает защиту пространства между стеклами от попадания внутрь водяного пара.

Затем зазор между рамкой и краями стекол заполняется специальным веществом (продуктом вторичной герметизации), которое плотно склеивает стекла, препятствуя проникновению влаги.

Для производства стеклопакетов можно использовать практически все виды стекол. Выбор зависит от требований, предъявляемых к конкретному окну. Кроме того, важно также правильно определить местоположение и ориентацию стекол со специальными свойствами в стеклопакете. Например, в случае использования селективных стекол поверхность с покрытием находится, как правило, внутри стеклопакета. Солнцезащитные стекла рекомендуется устанавливать в качестве внешних стекол.

Через светопрозрачный элемент окна уходит 80 % тепла. Согласно ГОСТу в жилых помещениях должен использоваться двухкамерный стеклопакет 30-32 мм (4 х 10 х 4 х 10 х 4 - три стекла толщиной 4 мм, 10 мм - расстояние между стеклами). Такой стеклопакет обеспечивает минимальную теплоизоляцию помещения, достаточную при условии хорошо работающей системы центрального отопления. Если необходимо увеличить зону комфорта в комнате (например, расположить диван, рабочий стол и т. д. около окна) или уменьшить расходы на отопление в доме, то целесообразнее использовать окна с энергосберегающим стеклом.

Энергосберегающим называется стекло, на поверхность которого напыляется прозрачный слой оксидов металлов. Самыми распространенными энергосберегающими стеклами, которые используются в производстве окон, являются 1-стекло и К-стекло. Эти стекла отличаются друг от друга способом напыления оксида металлов, разной теплопроводностью и ценой.

Придание энергосберегающих свойств стеклу связанно с нанесением на его поверхность специального низкоэмиссионного, невидимого глазу покрытия. Это покрытие (рис. 8.7) обеспечивает прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствует выходу из помещения длинноволнового теплового излучения. Такая избирательность получила название эмиссионной способности, или эмиссивитета. Чем она ниже, тем выше энергосберегающие свойства.

Механизм теплосбережения в стеклопакете

Рис. 8.7. Механизм теплосбережения в стеклопакете

Сбереженное тепло помещения

с низкоэмиссионным покрытием на стекле

Чтобы отличить стеклопакет из обычного стекла от 1-стекла, необходимо поднести огонь к стеклопакету (рис. 8.8). Каждое стекло будет иметь свое отражение, состоящее из двух язычков пламени. У обычного стеклопакета все отражения одного цвета, а у стеклопакета с низкоэмиссионным стеклом поверхность энергосберегающего стекла с напылением даст отражение другого цвета.

ОБЫЧНОЕ СТЕКЛО

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ СТЕКЛО

Рис. 8.8. Отличие стеклопакета из обычного стекла от 1-стекла

К-стекло является одной из самых ранних разработок в области энергосбережения и уступает 1-стеклу по потребительским свойствам. Твердое покрытие позволяет сохранить в помещении примерно 70 % теплового потока, падающего на окно, а мягкое - все 90 %. За счет более высоких энергосберегающих свойств 1-стекла можно отказаться от двухкамерного стеклопакета, ограничившись однокамерным, что в значительной мере облегчает и удешевляет конструкцию.

Стеклопакет стоит выбирать в зависимости от климатических условий местности, в которой вы проживаете. Четырех- или трехкамерные стеклопакеты лучше сохраняют тепло, но чем больше стекол, тем меньше через окна проникают солнечные лучи. Если окна выходят на север или запад, потери в освещенности и инсолируемости могут превратить вашу, пусть и теплую, комнату в неуютную и малопригодную для жилья.

Преимущества использования 1-стекла:

  • - 1-стекло отражает длинноволновые тепловые лучи в сторону их излучателя (т. е. зимой в сторону квартиры, где работают отопительные приборы, а летом - в сторону улицы, где находятся нагретые солнцем камни, асфальт и т. д.), что значительно снижает расходы на отопление зимой и на кондиционирование летом. Иными словами, покрытие оставляет тепло там, где его больше;
  • - вес такого стеклопакета на 1 м2 ниже на 10 кг по сравнению с двухкамерным, что значительно снижает нагрузку на фурнитуру створки окна и увеличивает срок ее эксплуатации;
  • - температура на поверхности стеклопакета с 1-стеклом выше, чем на поверхности обычного стекла, это уменьшает вероятность выпадения конденсата на стекле. Кроме того, это стекло препятствует выгоранию обивки и предметов интерьера. При этом прозрачность 1-стекла сравнима с прозрачностью обычного стекла.

Таким образом, в любой климатической зоне теплового комфорта в помещении можно достичь, используя стеклопакеты с энергосберегающими стеклами.

8.2. Системы панорамного остекления

Если дом находится в красивой местности, то жильцам часто хочется иметь возможность любоваться пейзажем, не выходя на улицу. Панорамное остекление (рис. 8.9) позволяет создать эффект открытого пространства, обладая при этом отличной инсоляцией, высокими тепло- и шумоизоляционными свойствами.

Панорамное остекление

Рис. 8.9. Панорамное остекление

Панорамные окна в частном доме - это любые окна от пола до потолка и большой ширины, возможно на ширину или (и) длину помещения, т. е. окна, чья стеклянная поверхность занимает довольно большую площадь и позволяет расширить границы видимого пространства.

В зависимости от того, как именно открывается портал окна, панорамные окна в частном доме делятся на несколько видов:

  • - PSK-портал представляет собой параллельно-сдвижную систему с функцией откидывания;
  • - HS-портал основан на подъемно-сдвижной системе;
  • - FS-портал складывается по принципу гармошки от одной стороны оконной рамы к противоположной.
  • 8.2.1. Параллельно-сдвижная система

Основное достоинство параллельно-сдвижной системы (рис. 19.10) - одна из створок панорамного окна может откидываться, и, значит, есть возможность проветривать помещение, не открывая окно полностью.

Для полного открывания необходимо приложить некоторые усилия: приподнять створку, чтобы та встала в пазы, не так-то легко. Кроме того система PSK более склонна к расшатыванию, нежели HS, и выдерживает меньший вес створки, а значит, может быть использована не во всех панорамных окнах.

Параллельно-сдвижная система

Рис. 8.10. Параллельно-сдвижная система

8.2.2. Раздвижная система

HS-порталы основаны на подъемно-сдвижной системе (рис. 8.11) и являются самыми надежными и более износостойкими. Они имеют меньшее ко

личество отдельных механизмов, что предотвращает расшатывание. К тому же HS-система позволяет делать раздвижные окна самых больших размеров: фурнитура выдерживает до 500 кг, и в использовании она очень проста.

Подъемно-сдвижная система

Рис. 8.11. Подъемно-сдвижная система

Как и в PSK, здесь может быть предусмотрен режим проветривания -створка при открывании фиксируется в нужном положении и уже не имеет возможности сдвинуться в какую-либо сторону, что довольно удобно и безвредно для механизмов.

8.2.3. Система «гармошка»

FS-портал, или система «гармошка» (рис. 8.12), интересен тем, что позволяет оставлять открытым самое большое пространство. То есть створки, которых может быть от 2 до 10, складываются поочередно одна к другой, постепенно смещаясь к одной из сторон портала, полностью обнажая проем.

Принцип гармошки

Рис. 8.12. Принцип гармошки

Фурнитура для конструкций из «теплого» алюминия способна обеспечить любой вариант открывания - распашное (наружу и внутрь), откидное, сдвижное, складное.

Однако «гармошка» - самая нестабильная портальная система. Из-за довольно большого количества механизмов она склонна к расшатыванию, сложна в использовании - требует определенных навыков и значительных физических сил. Кроме того, эта система наименее безопасна, так как створки в сложенном состоянии не фиксируются, а значит, сильные порывы ветра могут сместить их, спровоцировав незапланированное изменение их положения.

Кроме вышеперечисленных проблем, при использовании систем панорамного остекления имеется и ряд других:

  • - сквозняк неизбежен. Панорамные раздвижные порталы имеют довольно большие размеры и множество стыков, особенно у FS-системы, а значит, стыковать их плотно не так просто. HS-порталы имеют наименьшее количество стыков;
  • - пользоваться нужно предельно аккуратно. Долговечность панорамных окон значительна, однако для ее обеспечения необходимо просто аккуратно использовать системы открывания, следуя советам производителей;
  • - понадобится конвектор под окном во избежание запотевания оконных конструкций: восходящий поток теплого воздуха должен нейтрализовать стекающий по холодному стеклу прохладный поток и нагреть внутреннее стекло стеклопакета до температуры выше температуры конденсации паров в воздухе помещения;
  • - не помешает ИК-обогреватель. Кроме температуры воздуха, на человека действует еще и радиационное «облучение холодом» от холодной поверхности, даже если температура воздуха нормальная. Решается эта проблема увеличением температуры стеклопакетов и ИК-обогревателями;
  • - нужны «теплые» стеклопакеты. Панорамные окна в России должны удовлетворять высоким требованиям теплозащиты. В наших климатических условиях для такого остекления уместно выбирать максимально «теплые» стеклопакеты с сопротивлением теплопередаче 1,0-1,2 м2 * °С/Вт. Это стеклопакеты с двумя 1-стеклами и заполненные инертными газами. В достаточно теплой Европе, откуда пришло панорамное остекление, это не очень актуально, но для России - важный фактор выбора;
  • - дети и дом с панорамными окнами. Для исключения сомнения в безопасном использования таких конструкций необходимо уточнить у производителей, какие стекла они установили в стеклопакет, - стекла должны быть закаленными, или триплекс, или максимальной толщины во избежание возможности несанкционированных повреждений стеклянной поверхности.
  • 8.3. Витражное остекление фасадов зданий

Фасадное остекление - это оформление фасада здания стеклом, делающее его намного привлекательнее и эстетичнее, чем бетонная коробка. Стеклянная конструкция придает сооружению эффект визуальной невесомости, помогает выделить стилевую индивидуальность здания, дает архитектору и дизайнеру возможность полнее проявить свой талант. Сплошное остекление фасада является одним из самых эффективных приемов создания оригиналь ного внешнего облика сооружений и превращает обычное здание в ультрасовременную конструкцию, а кроме того, помогает осветить естественным солнечным светом большую площадь помещений, например, как у облицованных стеклом снизу до вверху небоскребов (рис. 8.13).

Небоскребы днем и ночью (московский международный деловой центр «Москва-Сити»)

Рис. 8.13. Небоскребы днем и ночью (московский международный деловой центр «Москва-Сити»)

Витражное остекление фасада является сложной инженерной конструкцией, воспринимающей различного рода внешние воздействия и нагрузку от собственного веса. Поэтому для создания надежной системы с высокими эксплуатационными свойствами архитектурный проект остекления должен разрабатываться с учетом не только несущей способности, но и коррозионной стойкости металлического каркаса и всей конструкции в целом.

Облицовку фасадов стеклом применяют преимущественно в бизнес-цен-трах, высотных домах, спортивных (рис. 8.14) и торгово-развлекательных центрах, офисных зданиях.

Фасадное остекление ледового дворца спорта для фигурного катания и шорт-трека в Сочи

Рис. 8.14. Фасадное остекление ледового дворца спорта для фигурного катания и шорт-трека в Сочи

8.3.1. Системы витражного остекления

Существуют «холодные» и «теплые» варианты рамных и безрамных конструктивных систем остеклений.

Рамные системы подразделяют на стоечно-ригельные, структурные и по-луструктурные.

Безрамные системы подразделяют на спайдерные и вантовые.

«Холодное» фасадное остекление используют для ограждения помещений от атмосферных воздействий (дождя, снега, ветра) или для придания завершенности дизайну здания в едином стиле. Оно, как правило, монтируется в один стеклопакет или одно стекло. Отличается данное остекление зданий тем, что используются профили рамы шириной менее 50 мм с камерами профиля не больше четырех, а также профиль содержит меньшее количество утепли тельных контуров. Такое сплошное остекление не только практично, но и выполняет отчасти теплозащитную функцию.

«Теплое» фасадное остекление отличается наличием стеклопакетов и присутствием как минимум двух контуров уплотнения, профили большей ширины по сравнению с холодными (от 50-60 до 100 мм и больше), в ПВХ-окнах это четырех-, пятикамерные (и более) профили, а в алюминиевых профилях используют терморазрыв из полиамидной вставки, которая соединяет наружную и внутреннюю части профиля и уменьшает теплопроводность.

8.3.2. Стоечно-ригельная система

Стоечно-ригельная система (СРС) фасадного остекления (рис. 8.15) является классической и самой надежной, а также распространенной и практичной. Благодаря многообразию профилей и технических решений устанавливать такие системы остекления можно в самых разнообразных по форме зданиях и сооружениях. Механизм креплений максимально надежно фиксирует заполнение (стеклопакет, поликарбонат) в раме.

Стоечно-ригельное остекление

Рис. 8.15. Стоечно-ригельное остекление

Элементы стоечно-ригельного остекления:

- стойки, расположенные вертикально; именно они принимают на себя все бремя нагрузок, поэтому в несколько раз массивнее и крепче горизонтально расположенных ригелей;

  • - ригели, которые располагаются горизонтально (перпендикулярно стойкам); именно на них опираются заполнения (стекло, стеклопакет);
  • - заполнения - стеклопакет, стекло;
  • - прижимы и фиксаторы, которые фиксируют и удерживают заполнения на стойках;
  • - уплотнители, которые устанавливаются между стойкой и стеклом вместе с прижимом;
  • - термовставки («теплые» системы);
  • - бутиловая лента, которой проклеиваются стыки стеклопакетов перед тем, как установить прижимы; она призвана увеличить гидро- и пароизоляционные свойства.

Алюминиевые СРС крепятся к фасаду здания через узлы крепления, либо существует самонесущая система остекления.

Стеклопакет устанавливается между каркасом из стоек, ригелей и прижимным профилем, также между ними прокладываются уплотнители для герметизации.

К положительным сторонам данной системы можно отнести:

  • - высокий уровень теплозащиты;
  • - возможность установки заполнений огромных размеров;
  • - возможность использовать ее при любых формах фасада: от круглого до прямоугольного;
  • - небольшую видимую часть рамы;
  • - универсальность, выражаемую в возможности совмещения с другими системами остекления.

Модульный тип СРС позволяет быстро спроектировать и собрать конструкцию. Она практичнее за счет того, что проектируются не отдельные части витража, а модуль или блок, состоящий из нескольких витражей. Поставляется на строительный объект блоками, которые собираются внутри здания. Высота одного модуля равна высоте этажа. Закрепляются готовые блоки без строительных лесов изнутри здания. Для стыковки блоков и герметизации применяются уплотнители или герметики. Благодаря технологичности, скорости монтажа и надежности конструкции эта система устанавливается на всех новых высотных зданиях.

8.3.3. Структурные системы

Структурное остекление (рис. 8.16) относится к рамной группе, так как рама (стоечно-ригельный каркас) располагается внутри здания, а снаружи расположены стеклопакеты, швы между которыми промазываются герметиком. Фасад воспринимается как цельное стеклянное полотно.

Структурное остекление (фасад, узел)

Рис. 8.16. Структурное остекление (фасад, узел)

Основными особенностям данной системы являются:

  • - визуальное восприятие конструкции за счет отсутствия внешних рам как более легкой, чем в классической системе;
  • - возможность устанавливать в эти фасады окна и стеклянные двери, которые на фасаде не будут выделяться.

Используется структурное остекление для покрытия фасадов зданий не выше 30 этажей.

8.3.4. Полуструктурные системы

Полуструктурная система витражного остекления фасада зданий (рис. 8.17) отличается от классической стоечноригельной системы тем, что профиль рамы тоньше, за счет чего создается ощущение целостности полотна. Суть конструкции полуструктурного остекления в том, что прижимы, держащие стеклопакет, держат его классическим способом, они выступают от внешней стороны стеклопакета на расстояние до 4 мм, ширина также уменьшена, а прижимы красятся в черный цвет, в результате чего эти системы имитируют структурные.

Узел полуструктурной системы фасадного остекления

Рис. 8.17. Узел полуструктурной системы фасадного остекления

8.3.5. Спайдерные системы

Спайдерное остекление

Рис. 8.18. Спайдерное остекление

Спайдерное остекление фасада (рис. 8.18) относится к безрамным конструкциям. Стекла крепятся точечно к спайдерам с помощью шарнирных стеклодержателей (рутелей), которые устанавливают и закрепляют в цилиндрические отверстия в стекле. Спайдеры - элементы крепления, похожие на лапы паука (отсюда и название), которые, в свою очередь, крепятся к несущей конструкции или напрямую к фасадам домов. Закрепляются спайдеры на несущей конструкции анкерами и болтами, в редких случаях используется сварка. Стекла прижимаются друг к другу и закрепляются общим спайдером, щель стыка заполняется силиконовым раствором. Несущая конструкция изготавливается из среднеуглеродистой стали в виде балки, купола или арки.

Эту систему относят к

«холодным» видам остекле

ния. Данное фасадное остекление обладает следующими преимуществами:

- отсутствие рам с обеих сторон, что позволяет большему количеству света

проникать внутрь домов;

- эстетичность, так как создается впечатление полной целостности полотна,

как и при структурном остеклении;

- легкость конструкции.

8.3.6. Вантовые системы

Вантовые системы фасадного остекления (рис. 8.19) являются частной вариацией спайдерного. Система креплений выглядит так же, но с некоторыми нюансами. Каркасом здесь является натяжная конструкция основы. То есть основа не стальная, а представляет собой систему из натяжных тросов и расчалок.

Вантовая система

Рис. 8.19. Вантовая система

Вантовые системы намного сложнее проектировать, так как необходимо учесть нагрузки различного рода, рассчитать и сделать вантовый каркас, удерживающий стеклопакеты.

8.3.7. Витражное остекление балконов и лоджий

Широкие функциональные возможности позволяют применять витражное остекление не только в общественных строениях, но и в жилых домах (рис. 8.20). Оно украшает фасад и обеспечивает защиту балконов и лоджий от неблагоприятных внешних воздействий. Качественно выполненное витражное остекление балконов заметно улучшает внешний вид здания.

Витражное остекление балконов и лоджий

Рис. 8.20. Витражное остекление балконов и лоджий

При желании можно выполнить остекление витражей «холодным» или «теплым» способом. Используя «холодные» профильные конструкции, жильцы квартиры получают прекрасно освещенное помещение, надежно закрытое от попадания пыли и влаги. Обеспечить теплоизоляцию способно «теплое» витражное остекление балконов.

8.3.8. Витражное остекление коттеджей

Витражное остекление используют при строительстве или реконструкции загородного дома (рис. 8.21). Оно позволяет создать гармоничный дизайн, соответствующий облику всего строения. Кроме того, такому профилю можно придать желаемую форму, чтобы вписать остекление в конструкцию дома. Широкие возможности систем остекления фасада позволяют: произвести вертикальное витражное остекление фасада, организовать и оформить зимний сад, выполнять повороты элементов витража в горизонтальной и вертикальной плоскостях, включать в конструкцию двери и окна, имитировать любой материал рам.

Витражное остекление фасада загородного дома

Рис. 8.21. Витражное остекление фасада загородного дома

Витражное, или витринное, остекление становится популярным. Его используют также для оформления садовых беседок, террас и павильонов, что позволяет не только придать строениям легкий, воздушный вид, но и надежно защитить их от ветра и осадков.

8.4. Окна на кровле

Для обеспечения доступа дневного света через окна на кровле в помещения здания используют мансардное окно или кровельные световые фонари, а также туннельные световые фонари.

8.4.1. Мансардное окно

Помещения мансарды освещаются в дневное время через специальные мансардные окна (рис. 8.22). Оклады мансардных окон предназначены для обеспечения герметичности и простоты установки окна в кровлю и подходят ко всем видам кровельных покрытий. Конструкция окладов полностью исключает проникновение влаги внутрь помещения. Оклады и накладки окон в стандартном исполнении выполнены из алюминиевого листа серого цвета. Для медных кровель с целью исключения активной коррозии следует использовать медные оклады и окна с медными накладками.

Карнизное окно

Панорамное окно

Рис. 8.22. Мансардное окно

В зависимости от типа окна интенсивность света и равномерность освещения помещений мансарды могут быть разными.

Карнизное окно мансарды образует нишу в помещении, поэтому больше всего света - поблизости от самого окна. Чем дальше от него, тем интенсивность света меньше, участки в глубине помещений, удаленные на 4-5 м, могут быть недостаточно освещенными.

Панорамное мансардное окно обеспечивает равномерное освещение, хотя его интенсивность зависит от угла наклона крыши. Важным фактором является также форма оконной рамы. Через панорамное мансардное окно вовнутрь проникает намного больше прямых солнечных лучей, что часто становится причиной чрезмерного нагревания помещений.

8.4.2. Кровельные световые фонари

Чтобы впустить солнечные лучи в чердачное помещение или мансарду, необязательно устанавливать окна; можно использовать зенитные световые фонари (рис. 8.23), размещаемые на кровле гражданских и производственных зданий.

Кровельные световые фонари

Рис. 8.23. Кровельные световые фонари

8.4.3. Туннельные световые фонари

Если нужно обеспечить доступ дневного света в помещение, расположенное в центральной части дома и не имеющее окна, например в ванную, гардероб или коридор, то можно использовать туннельные световые фонари (рис. 8.24).

Туннельный световой фонарь

Рис. 8.24. Туннельный световой фонарь

Они также называются трубочными или тубовыми световыми фонарями. Световые фонари данного типа позволяют дневному свету проникать через конструкцию нежилого чердака. Состоит туннельный световой фонарь из внешнего элемента, устанавливаемого на кровле, и внутреннего. Свет через туннельный световой фонарь передается по принципу зеркального отражения на призматический или матовый рассеиватель. В комнату проникает рассеянный свет.

Вопросы для самопроверки к главе 8

  • 1. Приведите классификацию светопрозрачных ограждений.
  • 2. Опишите виды и конструктивность многостворчатого окна.
  • 3. Опишите виды материалов несущих элементов (рам) окон, их характеристики.
  • 4. Опишите виды стекол и структуру обычных и теплосберегающих стеклопакетов окон.
  • 5. Опишите виды конструкций и материалы панорамного остекления.
  • 6. Опишите виды витражного остекления фасадов зданий.

9. МАТЕРИАЛЫ ДВЕРЕЙ

Двери являются неотъемлемой частью любого здания. Эстетические, механические и теплозащитные качества дверей, а также их долговечность и безопасность преимущественно определяются используемыми архитектурно-дизайнерскими материалами и изделиями [2-11].

9.1. Классификация дверей

Классифицировать их можно по целому ряду признаков: местоположению в здании, материалу, количеству полотен, направлению открывания и другим признакам.

На их расположение, количество, размеры, конструкцию, дизайн влияют следующие факторы:

  • - функциональное назначение здания и отдельных помещений;
  • - архитектурный стиль здания и отдельных помещений;
  • - особые технические требования к отдельным помещениям.

По положению в здании двери бывают наружные и внутренние.

Наружные двери подразделяются на входные (в дом и в квартиру дома) и балконные.

Внутренние подразделяются на межкомнатные и шкафные.

По способу открывания различают следующие виды дверей:

  • - распашные;
  • - раздвижные;
  • - складные;
  • - вращающиеся.

Двери состоят из дверных коробок и навешиваемых на них открывающихся полотен.

Двери по используемым материалам подразделяются на типы:

  • - деревянные;
  • - пластиковые;
  • - металлические;
  • - стеклянные;
  • - стеклопластиковые;
  • - комбинированные.

9.2. Наружные двери

Качественная входная дверь в жилище обеспечивает спокойствие и безо-пасность, сохранность имущества и преграду от доступа нежелательных лиц, качественную звукоизоляцию жилого пространства; это неотъемлемый элемент интерьера квартиры или фасада дома.

Для квартиры подходит одностворчатая входная дверь (рис. 9.1), в загородный дом можно установить и двустворчатую конструкцию или одностворчатую с четвертью, которая будет удобна для внесения крупногабаритной мебели или бытовой техники.

Внешний вид входных дверей

Рис. 9.1. Внешний вид входных дверей

9.2.1. Конструкция входной двери

В стремлении максимально обезопасить жилье от вторжения извне владельцы отдают предпочтение надежным и долговечным металлическим дверям, которые в последнее время получили широкое распространение благодаря эстетичности и презентабельности современных моделей (рис. 9.2).

Элементы входной двери

Рис. 9.2. Элементы входной двери: 1 - пенополиуретан (тепло- и звукоизоляция);

  • 2 - горизонтальное ребро жесткости; 3 - минеральная вата (тепло- и звукоизоляция);
  • 4 - вертикальное ребро жесткости; 5 - полотно двери (стальной лист); 6 - дополнительная защита замка (две стальные пластины); 7 - вертикальный ригель; 8 - уплотнитель (тепло- и звукоизоляция); 9 - стальной каркас двери из уголка; 10 - ферромарганцевая пластина; 11 - замок; 12 - ребро жесткости замковой части; 13 - декоративная накладка;
  • 14 - декоративная отделка (напыление, вини лис-кожа, МДФ, шпон, массив)

В конструкции качественной металлической входной двери переднее и заднее полотно изготавливают из среднелегированной и среднеуглеродистой стали. Для квартирной двери наиболее оптимальной будет толщина 1,8-2,5 мм, для загородного дома - не менее 4 мм. Двери с полотнами 1-1,5 мм быстро деформируются и не обладают необходимым запасом прочности против механического воздействия.

Наиболее надежными считаются неразрезные конструкции рамы двери из гнутой профильной трубы с одним сварным швом. Встречаются также рамы из профильного трубопроката из четырех частей. При выборе входной двери стоит следовать одному важному правилу: чем меньше швов будет в любой составляющей конструкции, тем прочнее окажется изделие в целом. Это касается рамы, полотна, ребер жесткости и других элементов. Минимальное количество швов избавляет от перекосов полотна в будущем, образования щелей, через которые злоумышленники могут срезать петли, заклинивания полотна и стопора ригелей.

Помимо рамы прочность и конфигурацию конструкции двери обеспечивают расположенные между лобовым и внутренним листом ребра жесткости из профилей простой или сложной формы. Для их изготовления применяют прямоугольную стальную трубу, длинномерный прокат, швеллеры.

Входные двери изготавливают как с обычными наружными, так и со скрытыми петлями. Преимуществом последних является невозможность их срезания. При этом с наружными (накладными) петлями устанавливают специальные стальные противосъемные штыри, препятствующие открыванию полотна даже при их срезании: при закрывании двери они утапливаются в отверстия в раме (в хорошей двери их будет не менее пяти). В зависимости от веса дверного полотна устанавливают и количество петель. Так, для входной квартирной двери, параметры которой не превышают 75 кг, будет достаточно двух комплектов.

Сама конструкция двери не обеспечивает требуемой теплозвукоизоляции помещения. Для этой цели производители используют специальные теплозащитные материалы, чаще всего минераловатные, реже - на основе вспененного полистирола. Кстати, ребра жесткости косвенно способствуют сохранению формы утеплителя внутри дверного полотна, поддерживая его, но и вместе с тем формируют «мостики холода». Для минимизации их влияния изготовители также утепляют раму. Минераловатные плиты хорошо противостоят проникновению холода, но не защищают от сквозняков. Чтобы полотно прилегало к основанию наиболее плотно, на него ставят уплотнители на основе поролона, резины, полиэтилена, силикона, в том числе с металлической прижимной рейкой. Ими проклеивают дверь по всему периметру и в местах притворов в один, два или три контура. Уплотнители защищают помещение от проникновения шума, пыли и утечки тепла наружу.

Запирающие системы обеспечивают надежность двери. На входную металлическую дверь, как правило, устанавливают два замка разной конструкции. Один из них используют для запирания при длительном отсутствии хозяев. Его дополнительно комплектуют ригелями, фиксирующими полотно в коробке. Чем их больше, тем более качественную защиту от взлома и проникновения обеспечит дверь (в качественном изделии их будет не менее пяти). Второй замок, как правило, вспомогательный, применяемый для временного запирания. Для предотвращения от механического повреждения в конструкции двери применяют специальные металлические накладки, закрывающие доступ к замку снаружи. Также дополнительно двери оснащают задвижкой, используемой для временной фиксации, например, когда хозяева находятся дома. Задвижка открывается и закрывается только изнутри.

9.2.2. Виды дверей нестандартных размеров

Под нестандартными (нетиповыми) дверями подразумеваются изделия, не предусмотренные в ГОСТ, отличающиеся от типовых конструкций своими размерами, формой или эксплуатационными характеристиками. Они, к примеру, могут иметь очертания, отличающиеся от прямоугольной формы, или значительный вес, обусловленный спецификой использования. Нестандартные двери могут служить эксклюзивным оформлением фасада здания, соответствующим архитектурному облику строения. Нетиповые по размерам двери расположены:

  • - в зданиях дореволюционной постройки;
  • - в подъездных тамбурах;
  • - на лестничных клетках многоквартирных домов;
  • - в общественных коридорах и спортивных центрах;
  • - в производственных цехах и лабораториях;
  • - на входах в офисные центры, банки или частные строения, возведенные по индивидуальным архитектурным проектам.

В основном нестандартная металлическая входная дверь (рис. 9.3) предназначается для установки в увеличенных по высоте и ширине проемах. Дверное полотно таких дверей имеет значительный вес, и может возникнуть их провисание и деформация. Во избежание подобной проблемы и для придания конструкции соответствующей жесткости двери изготавливают комбинированными из разных материалов.

Нетиповые двери могут быть представлены следующими основными видами:

  • - двухстворчатые с двумя подвижными полотнами, одно из которых является рабочим, оборудованным замком и ручкой. Второе подвижное полотно фиксируется в несущей раме дверной коробки задвижками, а открывается по мере надобности;
  • - двухстворчатые с двумя подвижными полотнами и фрамугой, закрывающей оставшуюся над дверью высоту проема до потолка. Как правило, верхняя деталь жестко крепится к несущей раме дверной коробки и не является съемной;
  • - одностворчатые с одной или двумя неподвижными боковинами, приваренными к несущей раме;

Двустворчатая дверь

Двустворчатая дверь с равными створками

Конструкция с боковыми глухими фрамугами

  • - одностворчатые с одной или двумя неподвижными боковинами и фрамугой;
  • - арочные с фрамугой или без нее.

Применение глухих, жестко закрепленных боковин позволяет привести размеры дверного полотна к типовым. Это делает двери достаточно удобными в использовании.

9.2.3. Внешний вид входной двери

Дизайн и внешний вид входной двери являются немаловажными критериями выбора.

Входные двери подвергаются механическим воздействиям намного чаще, чем внутренние. Повреждения на поверхности полотен могут появляться слу чайно или намеренно, по не зависящим от владельца причинам. Конструкция антивандальных металлических дверей ничем не отличается от обычных стальных конструкций. Разница заключается в декоративно-защитном покрытии обеих или только наружной стороны дверного полотна и рамы, которые не боятся: царапин даже острыми металлическими предметами; мелких сколов; потертостей и вмятин; кипятка; абразивных и агрессивных химических веществ, в том числе щелочи и кислоты; нанесения рисунков маркерами; открытого огня от зажигалок или спичек; когтей и зубов домашних животных; ржавчины и грибка; влажности; температурных перепадов; солнечных лучей и многого другого.

В качестве декоративно-защитных покрытий используют: полимерную порошковую краску, высокопрочную пленку, слоистый пластик.

Порошково-поламерная краска. Стальные поверхности окрашивают порошковыми красками (рис. 9.4) по специальной технологии в производственных условиях. В процессе нанесения покрытия под воздействием электрического поля частицы электростатического порошка притягиваются к металлу, так как материалы обладают противоположными зарядами. В дальнейшем нанесенный краситель проходит процедуру нагревания, в результате которой порошок плавится, полимеризируется и закрепляется на поверхности металла.

Вид полимерного порошкового покрытия

Рис. 9.4. Вид полимерного порошкового покрытия

Порошковое покрытие получается качественным, равномерным, прочным и долговечным. Оно не боится механических повреждений и является экологически чистым, так как процесс окрашивания обходится без токсичных растворителей.

Разновидностей полимерно-порошковых покрытий достаточно много. Они отличаются не только по цвету, но и по фактуре, имитируя древесину, шагрень, снежинки, муар и т. д. Недостатков у данного метода окрашивания практически нет, за исключением дефектов, связанных с несоблюдением технологии.

Слоистый пластик. Удачное сочетание «цена - качество» делает входные двери из стали с декоративными антивандальными МДФ-накладками достаточно популярными среди потребителей. Одним из преимуществ такого покрытия является широкий выбор расцветок, фактур и текстур, максимально имитирующих древесные породы. Внешне полотна выглядят эстетично и презентабельно, поэтому дверные конструкции устанавливают в общественных местах, детских и медицинских учреждениях, при входе в квартиру или офис.

Постформируемый пластик имеет уникальные эксплуатационные характеристики, включая ударопрочность, длительное сопротивление огню и продолжительное сохранение изначального внешнего вида. Слоистый пластик является высокопрочным композитным материалом, изготавливаемым методом прессования. Он наклеивается на декоративную панель из МДФ, сохраняя очертания фрезерованных линий. Готовая накладка впоследствии устанавливается на металлическую входную дверь, что содействует лучшей тепло- и звукоизоляции ограждающей конструкции.

Высокопрочная пленка ПВХ. Декоративная антивандальная термопленка наклеивается непосредственно на металлический лист дверного полотна при помощи специального клея. Рисунки на пленке подражают натуральным текстурам древесины, хотя в ассортименте имеются материалы и с однотонными поверхностями.

Входные двери, покрытые термопленкой, устанавливают внутри и снаружи зданий. Они привлекательны и не боятся механических повреждений, доступны по цене и не нуждаются в особом уходе. Но, к сожалению, обладают худшими тепло- и звукоизоляционными характеристиками, нежели стальные двери, облицованные декоративными МДФ-накладками.

9.2.4. Кованые входные двери

Изделия художественной ковки способны украсить экстерьер любого домовладения. Наиболее яркие архитектурные проекты предлагают к реализации комплексные решения обустройства подходов к дому - входных групп из металла. Кованое крыльцо и перильца, козырек над входом и уличные фонари создают определенную изысканность и необходимый антураж престижа. Стальные двери с ковкой (рис. 9.5), кроме того, обеспечивают еще и надежную защиту жилища.

Вид входных дверей с коваными декоративными элементами

Рис. 9.5. Вид входных дверей с коваными декоративными элементами

Безликие штампованные металлические двери не устраивают как состоятельных домовладельцев, так и многих предпринимателей, содержащих кафе, рестораны, офисы и банки. Являясь определяющим элементом в придании всему зданию благородного внешнего вида, кованые двери во многих случаях становятся безальтернативным решением, а их популярность обеспечивается следующими преимуществами:

  • - кованые конструкции обладают повышенной надежностью;
  • - не требуют особого ухода на протяжении продолжительного срока эксплуатации;
  • - различные техники патинирования придают изделиям своеобразный колорит ощущения времени, а нанесение полимерных покрытий на поверхность входных металлических дверей делает ее более износостойкой;
  • - разработка собственных эскизных проектов позволяет воплотить в металле индивидуальные предпочтения.

Различные варианты декорирования стекла широко применяются для создания индивидуальных дизайнерских проектов входных дверей с коваными элементами. Среди основных можно выделить:

  • - классический витраж - композиция, сложенная из отдельных разноцветных кусочков стекла, скрепленных между собой посредством металлического профиля;
  • - фьюзинг - технология, когда собранный рисунок запекается при высоких температурных режимах внутри разогретой печи;
  • - «Тиффани» - в основе техники лежит метод, при котором все элементы спаиваются между собой оловянным припоем и затем покрываются патиной.

Декоративные кованые элементы могут быть выполнены по неповторимым авторским эскизам, выполненным в единственном экземпляре, и представляют собой:

  • - ажурные решетки, которые служат надежной защитой и позволяют придать неповторимость фасаду здания;
  • - кованые эксклюзивные накладки, применяющиеся для отделки массива древесины, используемой в качестве облицовки металлических дверей;
  • - изящные дверные ручки, позволяющие совместить дизайнерские задумки с художественной ковкой, славящейся вековыми традициями;
  • - кованые стукала, привносящие элементы романтики.

Художественную ковку называют застывшей классической музыкой в металле. Несмотря на сложность изготовления и высокую стоимость ручной работы, кованые двери являются атрибутом респектабельности и благополу чия. Они позволяют создать привлекательный внешний фасад здания, подчеркнуть его индивидуальность и стиль. Высокая стоимость не всегда является непреодолимой преградой для истинных ценителей прекрасного.

9.3. Межкомнатные двери

Разнообразие инновационных направлений в оформлении дверей, постоянно обновляемый производителями модный ассортимент дают возможность правильно подобрать дизайн межкомнатных дверей и помогают сформировать будущий интерьер помещения, удачно расставить акценты и повысить уровень комфорта. При этом основное внимание уделяется конструкции дверей, их форме, материалу изготовления и используемой фурнитуре.

9.3.1. Конструкция дверей

Дизайнерский стиль в помещении во многом зависит от конструктивного исполнения дверей. Межкомнатная дверь как отдельно взятый элемент интерьера должна не только разграничивать жилое пространство, но и гармонично его объединять, обеспечивая функциональность и оформление. Подобрать идеальный вариант помогут различные виды конструкций.

Основными критериями в этом случае являются:

  • - особенности формы и размеры дверного проема;
  • - экономия полезной площади;
  • - общее стилевое решение комнаты.

Распашные двери. Распашные двери при соответствующем дизайне органично вписываются в любой интерьер и являются классическим стандартом для любых комнат. Двери с одной створкой могут открываться вправо или влево, наружу или внутрь, а двустворчатые конструкции позволяют перекрывать достаточно широкие проемы. Единственным недостатком распашных дверей является наличие неиспользуемого в оформлении помещения пространства, которое входит в радиус перемещения полотен, особенно если они достаточно широкие.

Раздвижные двери. При ограниченной жилой площади раздвижные двери являются наиболее приемлемым вариантом для перекрытия дверных проемов по известному принципу дверей-купе в железнодорожном вагоне (рис. 9.6).

Раздвижная дверь

Рис. 9.6. Раздвижная дверь

Раздвижные двери бывают одно- и двухстворчатые. Усовершенствованные системы раздвижных дверей используют подвесные конструкции без нижнего направляющего профиля. Его отсутствие позволяет сделать напольное покрытие единым для нескольких помещений, что нередко является основополагающим фактором в дизайне интерьера.

Складные двери. Альтернативным традиционным распашным полотнам дверей, позволяющим экономить полезную площадь жилого пространства малогабаритных квартир, является использование складных межкомнатных дверей (рис. 9.7).

Складные двери

Рис. 9.7. Складные двери: а - дверь-гармошка; б - дверь-книжка

Устанавливать складные двери не рекомендуется в широких дверных проемах и в местах с интенсивной проходимостью, где проход должен постоянно открываться. Это обусловлено недостаточной выносливостью крепежной фурнитуры и большим количеством комплектующих элементов, в результате чего сильно повышается вероятность их отказа в процессе эксплуатации. Установка таких дверей наиболее оправданна при оформлении межкомнатных проемов спальных комнат, гардеробных.

Несмотря на общий принцип устройства, различают два основных вида складных дверей:

  • - дверь-гармошка;
  • - дверь-книжка.

Стандартная дверь-гармошка представляет собой несколько панелей-секций шириной 10-15 см, которые соединяются между собой шарнирным профилем или при помощи торцевой петли. Собранная конструкция крепится, как правило, только к верхней направляющей и перемещается вдоль нее посредством роликов. Крайняя панель закрепляется на внутренней поверхности косяка дверного проема, а все остальные секции при открывании дверей складываются возле нее в виде собранной гармошки.

Дверь-книжка обычно состоит не более чем из двух подвижных створок, хотя для широких проемов количество таких панелей-секций может быть и больше. Как правило, для перемещения складывающихся полотен используется не только верхняя направляющая. Нижний рельс служит опорой для более массивной конструкции, элементы которой соединяются между собой петлями.

Для каждого вида складных дверей применяется свой тип фурнитуры, качество которой во многом определяет продолжительность срока службы всей системы и комфортную эксплуатацию ограждающей конструкции.

9.3.2. Дизайн межкомнатных дверей

Независимо от конструктивного исполнения дизайн всех дверей в помещении должен оформляться в едином стиле (рис. 9.8), даже если стены комнаты будут иметь различную отделку.

Критериями цветового выбора дверного полотна и короба являются:

  • - напольное покрытие, расцветка и материал которого в идеале должны быть едиными для всех помещений;
  • - преобладающий тон мебели, привязка к которому позволяет варьировать насыщенность колера дверей;
  • - оформление оконных проемов.
Двери с изысканными украшениями

Рис. 9.8. Двери с изысканными украшениями

Если напольное покрытие в смежных комнатах различно не только по материалу, но и по цвету, то компромиссное решение, позволяющее подобрать один общий, сочетающийся с полом оттенок, следует искать в дизайне дверей. Иногда удачным выходом из ситуации может стать размещение на поверхности дверного полотна дополнительных декоративных элементов соответствующего цвета или вставок из цветного стекла.

Необыкновенную изысканность приобретают двери, украшенные витражами. Орнаментальный рисунок считается наисовременнейшим элементом дизайна. Даже небольшая витражная вставка способна придать любой створке уникальность и гармоничность.

Излюбленным приемом дизайнеров в оформлении дверей является использование зеркал. Благодаря им визуально увеличивается внутреннее пространство помещения, что наиболее выгодно смотрится в интерьерах малогабаритных квартир. Использующиеся зеркальные вставки могут быть различных форм и размеров, с тонированными или причудливыми матированными рисунками.

В помещениях с хорошим естественным освещением чаще всего устанавливают глухие межкомнатные двери с гладкой или рельефной поверхностью. Их дизайн в значительной степени зависит от материала изготовления дверного полотна.

Двери из цельного массива дерева обладают превосходными эстетическими характеристиками. Текстура ценных пород древесины играет решающую роль в оформлении деревянных дверей, создавая теплую атмосферу уюта и комфорта.

Дизайн дверей из МДФ благодаря современным технологиям разнообразен, что позволяет задекорировать дверные полотна на любой вкус.

Мазонитовые (каркасные) двери также предоставляют неограниченные возможности в дизайне. Их можно окрашивать, оклеивать и украшать различными элементами. Причем бюджетный вариант дверей способен справиться с поставленными задачами, чтобы обеспечить приемлемый уровень оформления полотен и гармоничное слияние с интерьером.

Немаловажную роль в дизайне межкомнатных дверей играет их форма, которая может быть:

  • - арочной;
  • - прямоугольной.

Арочная форма зрительно делает помещение выше, а установка в такой проем двустворчатых распашных дверей придает входу парадный вид. С этой же целью прямоугольные двери дополняют установкой фрамуги арочной формы в верхнюю часть входного проема, что в значительной степени разнообразит типовой интерьер.

9.3.3. Межкомнатные двери из натурального дерева

Двери из натурального дерева (рис. 9.9) представляют элитный сегмент в дизайне интерьеров жилых помещений, кабинетов муниципальных зданий и коммерческих заведений. Современные композитные материалы для изготовления входных конструкций в силу тех или иных причин до сих пор не смогли заменить их в полном объеме. Естественная фактура и природный цвет древесины изначально задают изделиям эстетический вид, а высокие прочностные характеристики определяют длительные сроки их эксплуатации. Однако потребительские качества и цена во многом зависят от материала изготовления, т. е. от породы древесины, а также от технологии производства дверей.

Основные породы древесины. Древесина имеет достаточно высокую механическую прочность и хорошую звукоизоляцию, обладает экологической чистотой - преимуществом перед другими видами конструкционных материалов. Во многих случаях именно этот фактор играет определяющую роль при выборе межкомнатных дверей для того или иного помещения. Материалом для изготовления дверного полотна могут служить как хвойные, так и лиственные породы древесины, а также показатели их плотности и твердости.

Вид двери из древесины

Рис. 9.9. Вид двери из древесины

Хвойные породы относятся к мягкой древесине, обладающей малой плотностью. Промышленным сырьем для изготовления дверей из такой древесины служат:

  • - сосна - основными достоинствами являются малый вес, отсутствие чрезмерного количества сучков, низкая теплопроводность и сравнительно низкая стоимость;
  • - ель - слабосмолистая древесина. Однако она подвержена размножению грибка и гнилостным процессам, имеет слабо выраженные разводы волокон и большое количество сучков, что делает данную породу наименее ценным материалом;
  • - лиственница - высокая плотность волокон отличает ее от других хвойных пород древесины. Она уступает по твердости только дубу и буку. Главным недостатком лиственницы является довольно большой вес.

Низкие эстетические и прочностные качества ели и сосны помогает компенсировать облицовка дверей шпоном из ценных древесных пород - такое комбинирование повышает стойкость к механическим воздействиям и обеспечивает более приемлемую для потребителей стоимость готовой продукции.

Лиственные породы применяются при изготовлении элитных дверей, которые способны удовлетворить самый изысканный вкус. Основными видами материала для них являются:

  • - дуб - обладает широким спектром оттенков, изысканным рисунком волокон и твердостью древесины, что обеспечивает ему высокие эксплуатационные характеристики и эстетику дверей;
  • - бук - имеет мелкий рисунок текстуры волокон светлых расцветок и более высокую по сравнению с дубом гигроскопичность;
  • - ясень - по плотности древесины и рисунку текстуры близок к дубу, имеет широкий ряд цветовых оттенков - от розоватого до бурого, обладает высокой упругостью, повышенной износостойкостью к возможным механическим воздействиям;
  • - клен - исключительно твердая древесина отличается низкой гигроскопичностью. Он мало используется при изготовлении дверных конструкций;
  • - орех - имеет отличные эстетические качества - богатую цветовую гамму, интересную текстуру.

Породы древесины для межкомнатных дверей, конечно же, не ограничиваются этим списком. Существуют и экзотические виды ценных пород, например красного либо черного дерева. Стоимость изделий из них высока.

На цену изделия и его потребительские свойства, кроме всего прочего, большое влияние оказывает технология изготовления. В зависимости от этого двери из натурального дерева могут быть двух видов - из цельного массива или клееного.

Двери из цельного массива. Наиболее дорогими и престижными считаются межкомнатные деревянные двери из массива, особенно цельного, так как при их изготовлении используются только высококачественные толстые доски без изъянов и сучков. Пиломатериалы подбираются с красивым рисунком волокон и определенных оттенков цвета древесины. Такие двери преимущественно выпускаются только под заказ и относятся к элитной продукции.

Обладая неплохой звукоизоляцией, прочностью и долговечностью, двери из цельного массива, как и любые другие конструкции из дерева, имеют один существенный недостаток. Древесина, обладая высокой гигроскопичностью, чувствительна к перемене влажности окружающего воздуха, вследствие чего двери из массива подвержены искажению геометрической формы, проявляющемуся в виде изменения линейных размеров, коробления и даже образования трещин.

Двери из клееного массива. Вероятность возникновения различных деформаций, связанных с гигроскопичностью материала, в гораздо меньшей степени проявляется у дверей из клееного массива (рис. 9.10). Технология его производства предусматривает склеивание отдельных слоев под большим давлением в единое целое. За счет их перпендикулярного расположения относительно друг друга волокна древесины также получаются разнонаправленными, чем достигается отсутствие разбухания и коробления полотен при высокой влажности. Внутри клееного массива могут находиться слои более дешевой древесины, а снаружи - дорогостоящей.

Подобные модели дверей получили широкий спрос и распространение, хотя также не лишены недостатков. Наиболее существенным из них является большое количество склеек, обусловленное технологией производства. Из-за некачественного состава клея возможно отслоение декоративной поверхности и даже расслоение массива.

а) 6)

Рис. 9.10. Двери из цельного («) и клееного (б) массива

Виды конструкций межкомнатных деревянных дверей. Дверные полотна из натуральной древесины конструктивно можно разделить на два вида: филенчатые (рис. 9.11) и каркасно-щитовые. Название двери «филенчатая» происходит от элемента двери в виде вставки в дверном полотне с меньшей толщиной, чем сама рама. То есть по сути это тонкий лист фанеры, доски или другого материала, который вставляется внутрь полотна.

Красота и стиль филенчатой двери обеспечиваются фактурным узором ценных пород древесины, вставками витражного стекла, затейливой резьбой поверхности филенок или объемными элементами. Сложность изготовления филенчатых дверей определяет довольно высокую цену, но тем не менее они всегда являются наиболее привлекательными для покупателей. Такая популярность объясняется относительной легкостью дверного полотна, которая достигается за счет особой конструкции створки. Оно может иметь вставки филенок различной формы - плоской, из тонкого и гладкого материала, или объемной, с наличием рельефных фигурных элементов.

Деревянные филенчатые двери изготавливаются из цельного или клееного массива древесины, а собираются путем соединения отдельных деталей в единое целое. Обвязочная рама вместе с поперечинами является каркасом, удерживающим правильную форму полотна за счет шиповых соединений. В то же время вставленные в пазы филенки имеют возможность несколько изменять свои линейные размеры под воздействием изменения влажностного режима, оказывая минимальное влияние на общую геометрию створки, что важно для входных дверей.

веерообразное окно

верхний бр)С

притвор -

порог

вертикальным

6pjv обвязки

средник

фнксатор цилиндрового наклодного замка

фнксатор врезного замка и накладка

клин

шиповое соединение

Конструкция филенчатой двери

Рис. 9.11. Конструкция филенчатой двери

Что касается комбинированных моделей, здесь чаще всего используются листы МДФ, фанеры, прессованной бумаги или ДСП. Глухие вставки могут обтягиваться кожей или заменителем. Для более интересных вариаций используют стекло: обычное, матовое, цветное, рельефное, витражное, с фотопечатью или с оракалом (декоративной пленкой) и т. д.

Применяемый принцип сборки нашел свое усовершенствованное продолжение в царговых дверных конструкциях (рис. 9.12), являющихся определенной разновидностью филенчатых дверей. Царга - это простейший соединительный элемент, скрепляющий всю конструкцию Особенности устройства каркаса позволяют разбирать дверное полотно, заменять отдельные элементы в нем и даже полностью преобразовывать внешний вид створки, дополняя ее декоративными вставками.

стоевая царга

Виды царговых дверей

Рис. 9.12. Виды царговых дверей

Еще одним существенным преимуществом филенчатой конструкции является ее ремонтопригодность. Пришедшую в негодность филенку или надоевшие элементы всегда можно заменить на что-то другое, кардинально обновив при этом внешний вид двери.

В зависимости от модели деревянные филенчатые двери могут:

  • - украшаться резными и коваными элементами;
  • - состоять из филенок, выполненных из разных видов древесины;
  • - разбавляться всевозможными декоративными вставками, в том числе триплексом и витражами.

Составные элементы филенчатой двери представлены различными очертаниями. Наиболее простой их формой является квадрат или прямоугольник.

Сложная практически ограничивается лишь фантазией дизайнера и техническими возможностями производителя. В принципе доступна любая геометрия филенки: круг, овал, трапеция, многоугольник и т. д. На эксклюзивных моделях дверей нередко встречаются сложные витиеватые формы элементов, которые делаются по индивидуальным заказам (рис. 9.13).

Филенчатая дверь с декоративным элементом

Рис. 9.13. Филенчатая дверь с декоративным элементом

Конструктивно филенки подразделяются всего на три типа:

  • - наплавные;
  • - фигарейные;
  • - плоские.

Наплавные элементы имеют ту же толщину, что и доски обвязочной рамы. Такие филенки характерно выступают с одной стороны полотна за пределы плоскости деревянного каркаса, а с другой - утапливаются в нем. На утепленные двери сборные наплавные детали устанавливают с двух сторон, а пространство между ними заполняют теплоизолирующим материалом. Фигарейные филенки отличаются выпуклым сечением в средней части и утонченными кромками. Гладкие и плоские элементы изготавливаются тоньше рамного бруса, они могут дополнительно украшаться окладными калевками. В межкомнатных дверях декоративные штапики часто выполняют функцию крепления конструктивных деталей.

Деревянная филенчатая дверь сама по себе уже эстетична. Подчеркнуть природный рисунок волокон поможет обработка древесины морилкой, а создать защитное покрытие - нанесение водоотталкивающего лака.

Наличие отдельных элементов из стекла визуально облегчает царговую дверь, особенно в конструкциях из натурального дерева.

Так как в бюджетном варианте исполнения стандартно используется массив сосны, облицованный шпоном, то при выборе царговой двери пристальное внимание следует обращать на материал изготовления каркаса - он должен быть из более твердых пород древесины. Ламели внутреннего наполнения могут располагаться как горизонтально, так и вертикально или под определенным углом, что придает двери привлекательность, необычность и современный внешний вид. Главное преимущество филенчатых и царговых дверей из натуральной древесины состоит в их великолепной переносимости температурных перепадов и изменений уровня влажности.

Более массовое распространение получили межкомнатные двери каркасно-щитовой конструкции, которые лишь отчасти можно назвать деревянными. Их опорная рама, собираемая из дешевых сортов древесины или клееного бруса, заполняется сотовым наполнителем из гофрированного картона, а сверху обшивается оргалитом или фанерой. Двусторонняя обшивка каркаса досками или вагонкой с расположенными во внутреннем пространстве теплоизолирующими материалами применяется только для входных, но не межкомнатных дверных полотен.

В качестве облицовки оргалита или фанеры может использоваться шпон из натуральной древесины, что внешне делает двери схожими с изготавливаемыми из массива изделиями. Различные виды остекления в значительной степени помогают разнообразить дизайн. Главным недостатком каркаснощитовых дверей является малая прочность и подверженность различным деформациям при повышенной влажности или изменениях температуры.

9.3.4. Фурнитура межкомнатных дверей

Фурнитура является важнейшим элементом оформления дверных полотен, который способствует их гармоничному сочетанию с интерьером всего помещения. Но достойный уровень восприятия могут обеспечить лишь качественные изделия, имеющие надлежащие эксплуатационные характеристики. Необходимо, чтобы они были надежны, функциональны и износостойки.

Дверные ручки должны максимально соответствовать дизайну интерьера, учитывать конструкцию и материал изготовления двери, а также декоратив ное заполнение полотна. В специализированных каталогах можно подобрать не только ручки массового изготовления, но и настоящие произведения искусства, обладающие эксклюзивным дизайном.

Дверные петли имеют невероятно большой ассортимент моделей, различающихся конструкциями, материалами изготовления и видами покрытий. Являясь по большей части скрытым элементом дизайна, они тем не менее должны в полной мере сочетаться с другой фурнитурой, установленной в дверном полотне.

9.4. Стеклянные двери

В современных торговых и офисных центрах, выставочных салонах и отделениях банков давно и успешно используются стеклянные двери и перегородки. Двери из стекла (рис. 9.14) используют в интерьерах помещений различного назначения: для торговли или офисов, обычных квартир, загородных домов. Стеклянные конструкции оказались такими популярными, поскольку обладают рядом бесспорных преимуществ и достоинств, которыми удается выигрышно подчеркнуть любой интерьер, наделить его неповторимостью, стилем и особым шармом.

Стеклянные двери в офисах

Рис. 9. 14. Стеклянные двери в офисах

Предъявляемые требования. Надежность и эргономичность являются основными критериями при выборе и установке стеклянных дверей в офисе. Они должны обладать:

- повышенной устойчивостью к интенсивным нагрузкам - их многократному открыванию или закрыванию;

  • - достаточным уровнем защиты от несанкционированного проникновения;
  • - хорошей звукоизоляцией;
  • - неприхотливым уходом для обеспечения нормального функционирования;
  • - экологической безопасностью.

Кроме того, немаловажным фактором при выборе стеклянных офисных дверей является их эстетический вид. Дверные конструкции должны придавать всему комплексу административных помещений деловое восприятие и определенный единый стиль, органично вписываясь в интерьер.

9.4.1. Конструкции стеклянных дверей

В зависимости от способа открывания и применяющейся при этом арматуры для крепежных узлов стеклянные офисные перегородки и двери подразделяются на следующие виды.

Распашные. Такие двери устанавливаются преимущественно в алюминиевую дверную коробку при помощи особых дверных петель и открываются в одну сторону. Основное свое применение они находят в качестве входных дверей для внутренних помещений офиса.

Маятниковые. Предоставляют возможность открывания как внутрь, так и наружу входного проема и чаще всего используются для входа в офисное здание. Крепление дверей осуществляется в верхней и нижней точках на особых поворотных кронштейнах с доводчиками, которые позволяют возвращать их в исходное закрытое положение. Кроме того, такой вид дверей может быть элементом стеклянной перегородки внутри помещения.

Раздвижные. Наиболее частое применение находят в офисных или торговых центрах с большим потоком людей. Они снабжаются фотоэлементами и автоматическим устройством открытия-закрытия, обеспечивая достаточную пропускную способность.

Откатные. Такие двери являются незаменимыми для небольших помещений и устанавливаются с целью экономии полезной площади. Их механизм позволяет сдвигать стеклянную дверь вбок по закрепленным направляющим вдоль стены или перегородки.

Роторные (рис. 9.15). Вращающаяся карусельная конструкция - наиболее дорогой вариант обустройства входных дверей в здание.

Роторные двери

Рис. 9.15. Роторные двери

9.4.2. Двери из безопасного стекла

Современные технологии позволяют изготавливать ударопрочные, а потому безопасные стекла и стеклянные вставки. Вместо обычных материалов сегодня используют:

  • - триплекс - между слоями прокладывается пленка, препятствующая рассыпанию осколков после сильного удара;
  • - закаленное стекло - разбить его сложно, но если это произойдет, то кусочки будут иметь скругленные края;
  • - пленку, выполняющую одновременно защитную и декоративную функцию.

Основные достоинства и преимущества дверей из закаленного стекла:

  • • Прежде всего, с помощью светопроницаемых конструкций в любом случае удается зрительно расширить замкнутое пространство, устранить чувство скованности и закрытости.
  • • Универсальность стеклянных дверей также стоит особенно отметить. Такие конструкции уместны не только в торговых помещениях или офисных зданиях. Сегодня разнообразие дизайна дверей из стекла позволяет использовать их в жилых помещениях, квартирах или домах.
  • • Очень большим преимуществом дверей из стекла является влагостойкость конструкции. Стекло является материалом, наименее восприимчивым к негативному воздействию влаги и повышенной влажности. Эта особенность позволяет с успехом использовать стеклянные конструкции во влажных помещениях, таких как ванные комнаты, душевые или банные помещения.
  • • Главным элементом современной стеклянной двери является непосредственно закаленное стекло. Такие двери достаточно надежны, безопасны и экологичны в использовании.
  • • Также современные двери из закаленного стекла не имеют равных по своей декоративной выразительности. Они всегда уникальны и неповторимы, что позволяет украсить и подчеркнуть любой интерьер.
  • • Большим преимуществом является огромное разнообразие цветовых вариантов, комбинаций различных материалов и дизайнерских решений.

Современные стеклянные двери могут быть распашными, раздвижными или маятниковыми. Наибольшей популярностью могут похвастаться раздвижные стеклянные конструкции, которые «не крадут» полезной площади и пространства при эксплуатации.

9.4.3. Стеклянные двери с рисунком

Стеклянная межкомнатная дверь является одним из элементов декора жилого помещения, создавая эффект невесомости и необычности конструкции двери. Она должна гармонично сочетаться с выбранным стилем интерьера. Раздвижные и распашные дверные полотна выполняются, как правило, из закаленного стекла толщиной 8-10 мм с обработанными и безопасными кромками. Оригинальным решением могут стать раздвижные стеклянные двери с рисунком, созданные в единственном экземпляре.

Оформление стекол рисунками производят нанесением изображений с помощью различных способов:

  • - пескоструйной обработкой:
  • - клеящей пленкой;
  • - художественной росписью;
  • - псевдовитражом;
  • - цифровой фотопечатью;
  • - фацетированием;
  • - гравировкой.

Матовое или прозрачное стекло не только придает особую красоту, оно является дополнительным источником света в затемненных помещениях. Стекло дает возможность реализации самых неожиданных и прогрессивных декоративно-художественных идей. На стекле изображаются всевозможные мотивы: растительные, пейзажные, анималистические, текстурные, морские, урбанистические, футуристические, музыкальные, сказочные и т. д.

Стеклянные межкомнатные двери оригинальны и необычны (рис. 9.16). Их дизайн связан с вариантами открывания полотен и технологией художественной обработки стекол. Пескоструйка или шлифовка, фотопечать, пленка или авторский рисунок - все это делает стеклянное полотно неповторимым.

Виды стеклянных дверей с фотопечатным рисунком

Рис. 9.16. Виды стеклянных дверей с фотопечатным рисунком

Распашные и раздвижные стеклянные двери украшают также собственными фотографическими изображениями, копиями картин, витражей и мозаик известных мастеров, кадрами из знаменитых фильмов, романтическими картинками или художественной росписью (рис. 9.17а). Интересно смотрятся скромные пескоструйные рисунки на тонированном стекле (рис. 9.176), гравировка или алмазная фрезеровка на матовой поверхности. Это может быть изящное дерево или гроздь винограда, узор из прямых линий или витиеватые арабские орнаменты. Любой из вариантов может стать эксклюзивным, если изображение будет выполнено вручную, но следует отметить, что рисунки наносятся и в автоматическом режиме по типовым заготовкам.

Стеклянная дверь, украшенная рисунком по технологии

Рис. 9.17. Стеклянная дверь, украшенная рисунком по технологии: а - фыозинга, 6 - пескоструйной

Пескоструйные рисунки гармонично вписываются в стили хайтек, винтаж или техно. Пескоструйка как бы выжигает узор, делая его матовым на основном прозрачном фоне. Существуют технологии цветного, серебряного и золотого напыления на стекло, основанные на пескоструйном способе, что позволяет создавать достаточно эффектные и роскошные раздвижные двери из стекла.

Фьюзинг помогает полностью изменять привычный облик межкомнатных стеклянных дверей (см. рис. 9.17а). Они получаются объемными, разноцветными и неповторимыми. Суть технологии состоит в наплавлении различных по цвету и размеру кусочков стекла на базовое матовое, прозрачное или тонированное полотно. В результате получается колоритный рисунок, который без труда сможет вписаться в ар-деко или классический интерьер, став его изюминкой. Но следует учитывать, что вес дверной створки за счет нанесенного фьюзинга значительно увеличивается.

Не совсем обычным вариантом рисунка на дверном стекле является его создание с помощью ткани. Орнаментальный текстиль впрессовывают между двух стекол, получая в итоге колоритный непрозрачный глянец.

Реалистичные рисунки выполняют на стекле с помощью фотопечати двумя способами:

  • - наклеиванием тонкой пленки с готовым изображением;
  • - путем нанесения печати на поверхность специальными красками.

Стеклографические полихромные картинки на распашных или раздвижных стеклянных полотнах образуются при помощи цифровой печати с использованием современного оборудования. Многоцветные высококачественные рисунки наносятся специальными ультрафиолетовыми или керамическими красками.

Вариантов получения узоров на стекле существует много - от самых незатейливых до суперсложных, причем со временем и с развитием технологий их становится все больше.

9.4.4. Зеркальные двери

Зеркальные двери устанавливают в межкомнатных проемах, санузлах, гардеробных, кладовых и шкафах-купе. Полотна смотрятся эстетично, помогают создать эксклюзивный интерьер, избавиться от настенного зеркала или трюмо, занимающего лишнюю площадь. Но к таким дверям на самом деле необходимо привыкнуть, так как удвоенный зрительно простор первое время может вызывать дискомфорт.

В качестве входных стеклянные или зеркальные двери с раздвижной системой устанавливаются только в офисах или супермаркетах. В быту их используют лишь внутри жилища. Они оригинально смотрятся как в просторных, так и в малогабаритных комнатах.

К преимуществам зеркальных раздвижных дверей можно отнести:

  • - визуальную легкость;
  • - возможность насладиться простором;
  • - избавление от страха внезапного открытия полотна;
  • - безопасность;
  • - надежность при покупке качественной продукции;
  • - бесшумный и плавный ход при правильной установке.

Но любые стеклянные двери придется мыть и натирать гораздо чаще деревянных полотен, так как на поверхностях, особенно зеркальных, отпечатки от рук или кошачьих лап сразу же будут заметны. Но данный недостаток может оказаться не столь существенным при аккуратном обращении с дверными полотнами.

Как правило, для межкомнатных дверей выбирают одно- и двухстворчатые конструкции. Но для широкого проема и шкафа-купе оптимальным вариантом станут три и даже четыре стеклянные или зеркальные секции (рис. 9.18).

Зеркальные двери

Рис. 9.18. Зеркальные двери: а - межкомнатные; б - шкафа-купе

Цельные стеклянные зеркальные секции или отдельные вставки каркасной конструкции межкомнатной двери выполняют с одно- или двухсторонним отражающим покрытием. Оборотная поверхность, располагающаяся снаружи основного помещения, может быть глухой или задекорированной в ином стиле. Для шкафа-купе и кладовой зеркало всегда устанавливается только с лицевой стороны, благодаря чему стоимость двери существенно снижается. Вставки обрамляют алюминиевыми профилями, закрепляют их в каркасах наподобие филенок, фиксируют декоративными решетками или навешивают на полотна из древесного массива, МДФ, пластика, ДСП и т. д.

Вопросы для самопроверки к главе 9

  • 1. Назовите виды классификаций дверей.
  • 2. Каковы требования к наружным дверям, виды и особенности их конструкции?
  • 3. Каковы требования к межкомнатным дверям, виды и особенности их конструкции?
  • 4. Назовите виды конструкций стеклянных дверей.
  • 5. Назовите способы художественного оформления стеклянных дверей.
  • 6. Перечислите особенность зеркальных дверей.

10. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Материалы с высокопористой структурой обладают хорошими теплоизоляционными и звукопоглощающими свойствами. Поэтому материалы с такими свойствами могут быть использованы в ограждающих конструкциях индивидуального и комплексного назначения [2-4; 6-11].

Однако в связи с тем, что природа воздействия теплового и звукового потока различна, характер оптимальной структуры у них различается. Наиболее эффективными теплоизоляционными материалами являются те, которые обладают замкнутой мелкопористой структурой, исключающей конвекцию воздуха, а наиболее эффективными звукопоглощающими материалами являются вещества с открытой пористой структурой, способной поглощать звуковую энергию.

10.1. Требования к тепло- и звукоизоляции конструкций

Тепловлажностный режим в помещениях регулируется подогревом или охлаждением воздушной среды при помощи отопления и кондиционеров. Эти активные средства, обеспечивающие тепловой комфорт, требуют подвода и оплаты значительного количества энергии при эксплуатации здания. Чтобы обеспечить энергосбережение и экономичность эксплуатации зданий, необходимо иметь наружные ограждающие конструкции с нормируемыми параметрами теплозащиты, которые обеспечиваются величиной коэффициентов теплопроводности и толщиной примененных материалов.

При проектировании акустического комфорта в зданиях архитектор решает две разные задачи. С одной стороны, он должен создать в помещении условия для наилучшего восприятия речи и музыки, т. е. обеспечить требуемые параметры реверберации и артикуляции помещения, с другой - защитить помещения от ударного и воздушного шума.

Шумовой комфорт помещений обеспечивается параметрами шумоизоля-ции ограждающих конструкций жилых общественных и производственных зданий, которые гигиенически нормированы.

Акустические качества помещений во многом определяются видом примененных отделочных материалов и изделий.

10.2. Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционными называют материалы и изделия, препятствующие перемещению тепловых потоков через строительные ограждающие конструкции (стены, крыша, полы), технологическое оборудование, трубопроводы, защиту тепловых и холодильных установок (рис. 10.1). Для них характерна высокая пористость, низкая средняя плотность и теплопроводность. Применение этих материалов позволяет сократить расход топлива на отопление здания, снизить массу ограждающих конструкций, обеспечить комфортные условия проживания и работы.

Утепление пола

Утепление стен под гипсокартон. облицовочную плитку

Утепление кровли изнутри

Утепление наружное

Теплоизоляция полых кирпичных стен

Теплоизоляция пола относительно грунта или подвала

Утепление примыкания стены к кровле

Утепление теплотрасс

Рис. 10.1. Места применения теплоизоляции в жилом доме

Утепление пола и перекрытий чердаков

Заделка щелей и стыков

Утепление емкостей

10.2.1. Основные характеристики

Основные показатели качества теплоизоляционных материалов:

  • - интервал температур применения АТ, °C;
  • - средняя плотность р, кг/м3;
  • - отклонение от средней плотности Ар, кг/м3;
  • - теплопроводность X, Вт/(м • К);
  • - группа горючести;
  • - предельно допустимая концентрация вредных веществ и пыли, выделяемых изделиями при их хранении и эксплуатации (ПДК), мг/м3;
  • - удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг.

Классификации теплоизоляционных материалов по виду исходного сырья, структуре, форме, горючести, сжимаемости, средней плотности, теплопроводности, способу порообразования и области применения представлены в табл.

10.1. Внешние виды теплоизоляционных материалов представлены на рис. 10.2.

Таблица 10.1

Общая классификация теплоизоляционных материалов

Признак

Класс

Примечания

Основное исходное сырье

Неорганические

Минеральная вата, стекловолокно, вспененное стекло, ячеистые бетоны

Органические

Газонаполненные пластмассы, материалы из переработанной древесины, торфа и т. д.

Смешанные

Фибролиты, арболиты и др.

Структура

Волокнистые

Минеральная вата, стекловата, волокна асбеста, штапеля, растительные волокна (камышит, костра, солома)

Слоистые

Ячеистые

Пеностекло, пенопласты, ячеистый бетон

Зернистые (сыпучие)

Перлит, вермикулит, керамзит и др.

Сотопласты

Форма

Рыхлые

Вата, перлит и другие сыпучие

Плоские

Плиты, маты

Фасонные

Цилиндры, полуцилиндры, сегменты

Шнуровые

Жгуты

Горючесть

Слабогорючие

П

Умеренно горючие

Г2

Нормальногорючие

ГЗ

Сильногорючие

Г4

Окончание табл. 10.1

Признак

Класс

Примечания

Сжимаемость под удельной нагрузкой

при удель-ной нагрузке 0,002 МПа

Мягкие (М)

Сжимаемость не более 30 %: П75

Полужесткие (П)

Сжимаемость 6-30 %: П125

Жесткие (Ж)

Сжимаемость до 6 %: ПЖ150, ПЖ175

при удельной нагрузке 0,04 МПа

Повышенной жесткости (ПЖ)

Сжимаемость до 10 %: ППЖ200

при удельной нагрузке 0,1 МПа

Повышенной твердости (Т)

Сжимаемость до 10 %

Средняя плотность (верхний предел)

Особо легкие (ОЛ)

Марки 15, 25, 35, 50, 75, 100

Легкие (Л)

125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350

Тяжелые (Т)

400, 450, 500,600

Теплопроводность

Низкая (класс А)

Менее 0,06 Вт/(м • °C)

Средняя (класс Б)

0,06-0,115 Вт/(м • °C)

Повышенная (класс В)

0,115-0,175 Вт/(м • °C)

Способ порообра-зования

Волокнистые

Вспученные

Вспененные

С пористым заполнителем

С выгорающими добавками

С пространственным каркасом

Область примене-

НИЯ

Строительные

Промышленные

Трубные

Внешний вид теплоизоляционных изделий

Рис. 10.2. Внешний вид теплоизоляционных изделий

В России выпуск теплоизоляционных материалов распределяется следующим образом: минераловатные шлаковые - 65 %; стекловатные - 9,3 %; пенопласты - 6,6 %; ячеистые бетоны - 6,6 %; базальтовые, перлитовые и вермикулитовые изделия - 12,5 %. Шлаковые минераловатные изделия имеют такие недостатки, как относительно высокий коэффициент теплопроводности, токсичность, способность впитывать воду, слеживаться со временем. Большой объем их производства связан с относительно низкой стоимостью. За рубежом и в России преобладают материалы на основе базальтового и стеклянного волокон, трудногорючие пенопласты, влагостойкие пенополистирольные плиты и ячеистый бетон плотностью до 400 кг/м3. Сравнительная толщина ограждения из материалов при их одинаковой теплозащите представлена на рис. 10.3.

Кирпичная кладка

650 мм

Пенополиуретан Полистирол

25 мм 60 мм

Пробка

70 мм

Минеральная вата

80 мм

Рис. 10.3. Сравнительная характеристика (по толщине) материалов при одинаковой теплозащите

10.2.2. Теплоизоляционные изделия на минеральной основе

В России основной объем (более 90 %) теплоизоляционных изделий выпускается промышленностью на минеральной основе.

Минераловатные и стекловатные изделия. Минеральная вата - самый популярный теплоизолятор (рис. 10.4), который на протяжении многих десятилетий широко применяется в массовом и индивидуальном строительстве. Сегодня производители предлагают минераловатные плиты с различными характеристиками для утепления и шумоизоляции строительных конструкций и кровли.

Минеральные и стекловатные изделия (структура ваты, резка ваты, маты и плиты, фольгированный прошивной мат)

Рис. 10.4. Минеральные и стекловатные изделия (структура ваты, резка ваты, маты и плиты, фольгированный прошивной мат)

Теплоизоляционные плиты из минеральных волокон применяются для тепло- и шумоизоляции (рис. 10.5, 10.6):

  • - перекрытий;
  • - скатных и плоских крыш;
  • - кровель из трехслойных панелей;
  • - полов;
  • - потолков;
  • - перегородок;
  • - трехслойных стен облегченного типа из блочных материалов (минеральная вата закладывается в середину конструкции);
  • - каркасных стен;
  • - фасадов (при утеплении под штукатурку и в составе вентилируемых навесных фасадов).

При выборе материала для утепления необходимо учитывать требования области его использования (табл. 10.2).

Утепление перекрытий матами и плитами из минеральной ваты (стекловаты)

Рис. 10.5. Утепление перекрытий матами и плитами из минеральной ваты (стекловаты)

Утепление стен минераловатной плитой

Рис. 10.6. Утепление стен минераловатной плитой:

а - вкладыш из плит; 6 - навесные плиты вентилируемого фасада

Таблица 10.2

Рекомендуемая область применения плит из минеральной ваты

Вид плиты

Марка по плотности

Сокращенное обозначение

Рекомендуемая область применения

Плита мягкая

ПМ

  • 40
  • 50

ПМ-40

ПМ-50

Ненагруженная тепло-, звукоизоляция скатных крыш, перекрытий, полов первого этажа, каркасных перегородок

Плита полу-жесткая ПП

  • 60
  • 70
  • 80

ПП-60

ПП-70

ПП-80

Ненагруженная тепло-, звукоизоляция скатных крыш, полов, потолков, внутренних перегородок, легких каркасных конструкций, трехслойных облегченных стен малоэтажных зданий из кирпича, газобетонных и других блоков

Плита жесткая ПЖ

  • 100
  • 120
  • 140

ПЖ-100

ПЖ-120

ПЖ-140

Тепло-, звукоизоляция стен, в том числе фасадных с вентилируемым зазором, подвальных перекрытий с нижней стороны, трехслойных облегченных стен малоэтажных зданий из кирпича, газобетонных и других блоков. Теплоизоляционный слой в трехслойных панелях для стеновых и кровельных конструкций

Плита повышенной жесткости ППЖ

  • 160
  • 180
  • 200

ППЖ-160

ППЖ-180 ППЖ-200

Тепло-, звукоизоляция, подвергающаяся нагрузке в плоских кровлях из профилированного настила или железобетона без устройства цементной стяжки или выравнивающего слоя. Тепловая изоляция фасадов зданий с последующим оштукатуриванием или устройством защитно-покровного слоя. Теплоизоляционный слой в трехслойных панелях для стеновых и кровельных конструкций

Плита твердая ПТ

  • 220
  • 250
  • 300

ПТ-220

ПТ-250

ПТ-300

Тепло-, звукоизоляция, отделочные плиты для потолков и стен. Тепло-, звукоизоляция, подвергающаяся нагрузке в плоских кровлях из профилированного настила или железобетона без устройства упрочняющей стяжки или выравнивающего слоя. Шумо- и звукоизоляция основании оборудования, полов, перекрытий

Выбирая утепление для кровли, стеновых конструкций, пола или потолка, необходимо учитывать теплоизоляционные свойства материала, его среднюю плотность, устойчивость к влаге, паропроницаемость, экологичность и пожаробезопасность.

Плитная теплоизоляция из минеральной ваты за счет волокнистой структуры обеспечивает хорошую теплозащиту здания. Показатели теплопроводности (ГОСТ 4640-2011) зависят от вида и назначения плит -они находятся в диапазоне 0,036-0,042 Вт/(м • К) при температуре от 10 до 25 °C.

Сама минеральная вата относится к негорючим материалам - такое утепление не воспламеняется от случайных искр и не способствует распространению огня. Минераловатные (стекловатные) маты выдерживают контакт с поверхностями, нагревающимися до +400 °C, и с воздухом, нагретым до 750 °C. Минераловатные плиты изготавливают с добавлением полимерных связующих, которые снижают их пожаробезопасность и повышают токсичность.

10.23. Зернистые теплоизоляционные материалы

Зернистые материалы: керамзит, перлит, шунгезит, вермикулит, термолит, гранулированное стекло, стеклопор и др. - являются хорошими теплоизоляционными материалами, применяемыми для теплоизоляции стен и плоских кровель путем их засыпки в ниши этих конструкций (рис. 10.7).

Утепление зернистым теплоизоляционным материалом (керамзит)

Рис. 10.7. Утепление зернистым теплоизоляционным материалом (керамзит): а - перекрытия (покрытия); б - стен с колодцевой кладкой

10.2.4. Блоки и плиты из ячеистопористых материалов

Широкое применение получили неорганические теплоизоляционные блоки и плиты из газобетона, газосиликата (рис. 10.8), пенобетона, пеностекла, а также плиты на основе вышеперечисленных зернистых материалов.

Конструкционно-теплоизоляционные мелкие стеновые блоки

Рис. 10.8. Конструкционно-теплоизоляционные мелкие стеновые блоки

10.2.5. Монолитная теплоизоляция

Наряду со штучными, рулонными, рыхлыми сыпучими материалами в строительстве применяют монолитную теплоизоляцию. Для ее изготовления используют специальные напыляемые пенополиуретановые и полистирол-бетонные смеси, гипсовые штукатурки, в которые в качестве мелкого заполнителя (наполнителя) входят неорганические (вспученный перлит, асбест, минеральная вата) или органические волокнистые материалы (отходы растительного сырья, синтетические волокна).

10.2.6. Теплоизоляционные изделия на органической основе

Среди высокоэффективных полимерных теплоизоляционных материалов выделяются пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан, фенолформальдегидные пенопласты, мипора, сотопласты, которые хороши при нормальных температурных условиях эксплуатации, но они горючи и токсичны, особенно в результате горения при пожаре.

Пенополистирол выпускают в виде плит размером 100 х 100 х 1-10 см (рис. 10.9) плотностью 30-100 кг/м3 и теплопроводностью 0,03-0,05 Вт/(м • °C). Предельная температура его применения от -100 до +60 °C. В строительстве пенополистирол используют для изоляции стен, покрытий и перекрытий, в слоистых стеновых панелях - в сочетании с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком. Из пенополистирола плотностью около 100 кг/м3 можно сооружать перекрытия по легким металлическим фермам без настила.

Утепление конструкций здания пенополистирольными изделиями

Рис. 10.9. Утепление конструкций здания пенополистирольными изделиями: а - плиты из зернистого ППС; 6 - навешивание плит на стену;

в - плита из экструдированного ППС (пеноплекс, стиродур);

г - утепление плоской кровли

Высокоэффективен отражающий теплоизоляционный рулонный материал из вспененного полиэтилена марки НПЭ (рис. 10.10), дублированного металлизированной лавсановой пленкой. Благодаря такой структуре материал отражает до 80 % лучистого тепла, создавая эффект «термоса» и способствуя повышению общей эффективности теплоизоляционной системы на 20-70 %, а также обладает шумоизоляционными свойствами. Из этого материала делают теплоизоляцию для труб (рис. 10.11).

Экофол (пенофол) НПЭ, 3 мм

Рис. 10.10. Экофол (пенофол) НПЭ, 3 мм

Теплоизоляция труб

Рис. 10.11. Теплоизоляция труб: а - трубчатая из вспененного полиэтилена;

6 - то же с продольным разрезом и покрытием фольгой;

в - полукольца из жесткой теплоизоляции.

Пенополивинилхлорид выпускают в виде плит размером 50 х 50 см, толщиной 4,5-7,0 см, плотностью 60-200 кг/м3, теплопроводностью 0,035-0,055 Вт/(м • °C). Диапазон температур применения пенопласта от -60 до +60 °C. Пенополивинилхлоридные плиты используют для изоляции ограждающих конструкций зданий, в частности при изготовлении трехслойных панелей.

Пенополиуретан представляет собой высокопористый ячеистый материал плотностью 30-100 кг/м3 и теплопроводностью 0,03-0,05 Вт/(м • °C). Предел прочности поропласта при сжатии - до 3,5 МПа, при изгибе - до 5 МПа. Предельная температура применения от -160 до +150 °C. Выпускается в виде жестких плит либо мягких и эластичных рулонов или листов. Пенополиуретановые плиты применяют в качестве внутреннего слоя стеновых навесных панелей, изоляции перекрытий, стен. В виде сегментов и скорлуп его используют для теплоизоляции сетей горячего и холодного водоснабжения. Эластичный пенополиуретан в виде прокладок применяют для герметизации горизонтальных и вертикальных стыков панелей. Пенополиуретаны могут быть получены непосредственно на стройке методом напыления и заливки (заливочные пенопласты). В результате вспенивания полиуретана в конструкциях получают монолитную теплоизоляцию, что позволяет уменьшить толщину слоя изоляции на 25-30 % по сравнению с теплоизоляцией, выполненной из штучных изделий.

Фенолформальдегидные пенопласты получают заливкой жидких композиций красно-коричневого цвета плотностью 50-150 кг/м3. Большое количество фенолформальдегидных пенопластов используют при изготовлении трехслойных панелей с внешними слоями из гофрированного алюминия или стальных листов.

Мипора - поропласт, получаемый вспениванием и отверждением композиций на основе карбамидного полимера, - является самой легкой газонаполненной пластмассой. Плотность мипоры - 10-20 кг/м3, теплопроводность -0,03-0,035 Вт/(м • °C). Вследствие гигроскопичности мипора требует тщательной гидроизоляции. Ее используют для теплоизоляции холодильников, а крошку мипоры - также для заполнения полостей в трехслойных конструкциях.

Сотопласты - теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки ячеек могут быть выполнены из различных листовых материалов (бумаги, стеклоткани, хлопчатобумажной ткани, металлической фольги, древесноволокнистых плит и др.), пропитанных синтетическими полимерами. В строительстве обычно используют сотопласты, стенки которых состоят из крафт-бумаги, пропитанной и склеенной мочеви-ноформальдегидным или фенолформальдегидным полимером. Их применяют в трехслойных ограждающих конструкциях. Такие строительные элементы характеризуются значительной прочностью при сжатии, высокой упругостью на сдвиг и низкой теплопроводностью - 0,045-0,06 Вт/(м • °C). Для усиления теплозащитных свойств ячейки сотопласта заполняют мипорой или другим теплоизоляционным материалом.

10.2.7. Теплозащитная краска

Эффект теплозащиты достигается не только созданием высокопористой волокнистой или замкнутой ячеистой структуры, но и отражением инфракрасного излучения (до 90 %). Именно на этом основано применение лакокрасочного долговечного термоизоляционного покрытия «Термо-Шилд», представляющего собой водную дисперсию акриловых и латексных смол, в которой содержится до 2 млрд на литр керамических вакуумированных шариков диаметром 8 мкм. При толщине слоя до 1 мм покрытие обладает паропроницаемостью, водонепроницаемостью, декоративностью, что позволяет применять его как для теплозащиты крыш, фасадов, так и внутри помещения.

10.3. Акустические материалы

Акустические материалы являются однотипными по структуре с теплоизоляционными материалами. И тем и другим материалам необходима высокая пористость. Однако в связи с тем, что природа воздействия теплового и звукового потока различна, характер оптимальной структуры у них различается. Так, наиболее эффективными теплоизоляционными материалами являются те, которые обладают замкнутой мелкопористой структурой, исключающей конвекцию воздуха. Акустические, в частности звукопоглощающие, материалы должны иметь открытую пористую структуру, способную поглощать звуковую энергию. Для усиления этого эффекта поверхность изделий дополнительно перфорируют или же придают ей рельефный характер.

В зависимости от источника звуковых волн материалы подразделяют на звукопоглощающие (способные поглощать акустический (воздушный) звук (шум) и препятствующие отражению и наложению звука) и звукоизоляционные - исключающие прохождение и распространение ударного звука по строительным конструкциям.

Таким образом, основными показателями, характеризующими эффективность материалов, служат: для звукопоглощающих - открытая пористость, для звукоизоляционных - низкий динамический модуль упругости.

Звукопоглощающие материалы должны обладать большой пористостью и декоративностью, малой гигроскопичностью, огне- и биостойкостью.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) для производственных помещений составляет 80-85 дБ, для административных - до 51 дБ. Для эффективных материалов коэффициент звукопоглощения, т. е. отношение поглощенной энергии звука к энергии падающего звука, не должен быть меньше 0,4 при частоте 1000 Гц. С этой целью используют материалы пористой, волокнистой, ячеистой и смешанной структур. К ним относятся гипсовые плиты с рельефным рисунком, гипсокартонные и асбестоцементные многослойные перфорированные плиты, минераловатные «Акминит» и «Акмигран» с шероховатой и трещиноватой декоративной поверхностью и перфорированные.

Акустические мягкие, полужесткие и жесткие плиты из стекловаты, минеральной ваты или с использованием супертонкого базальтового волокна на полимерном связующем выпускают с облицовкой листовыми перфорированными материалами: гипсовыми, асбестоцементными, слоистым пластиком, алюминием, сталью. Площадь перфорации составляет 15-20 %. Для повышения гигиеничности и улучшения сцепления звукопоглощающего слоя с лицевым экраном между ними прокладывают слой из редкой ткани. Акустические панели на основе минеральной или стеклянной ваты покрывают специальной полиэтиленовой пленкой или стеклотканью.

Древесноволокнистые акустические двухслойные плиты изготавливают из мягкой или жесткой ДВП с перфорированной лицевой поверхностью. Для повышения огнестойкости их покрывают огнезащитными красками.

К звукопоглощающим изделиям полной заводской готовности также относятся:

  • - плиты звукопоглощающие ячеистобетонные плотностью до 350 кг/м3 с пористой структурой и неглубокой перфорацией цветного лицевого слоя;
  • - блоки керамзитобетонные мелкозернистые звукопоглощающие;
  • - плиты перлитовые звукопоглощающие на жидком стекле или синтетическом связующем плотностью 250-350 кг/м3;
  • - плиты поливинилхлоридные полужесткие со средне- и мелкопористой структурой плотностью 100-120 кг/м3.

Наибольший эффект достигается при полном покрытии потолка звукопоглощающими материалами. Если такой возможности нет, то их располагают ближе к стенам, где энергетическая плотность звука максимальная.

Кроме штучных материалов, для обеспечения звукопоглощения используют монолитные покрытия стен и потолков, выполняемые из акустических растворов и бетона на пористых заполнителях, а также декоративных цементов. Как правило, эти материалы представляют собой сухие смеси, затворяемые водой непосредственно на строительной площадке.

Звукоизоляционные материалы представляют собой пористые прокладочные материалы с небольшим модулем упругости, обусловливающим малую скорость распространения звука. Так, скорость распространения звуковых волн в стали - 5050 м/с, в железобетоне - 4100 м/с, в древесине - 1500 м/с, в пробке - 50 м/с, в поризованной резине - 30 м/с. Для устранения передачи ударного звука применяют конструкцию «плавающего» пола. С этой целью упругие прокладки укладывают между несущей плитой перекрытия и верхним покрытием пола, а также по периметру помещения для отделения пола от стен.

В качестве звукоизоляционных используют как традиционные материалы - мягкие древесноволокнистые плиты, асбестовый картон, минераловатные и стекловатные полосы толщиной 12-24 мм, так и современные - рулонные из прессованной пробки, листовые и рулонные пенополиэтиленовые, пенополистирольные, пенополиуретановые прокладки на бумажной основе, полиэстерные и пенополиуретановые маты, рулонные материалы и прокладки из синтепона, поризованной синтетической резины, вспученный вермикулит в полиэтиленовых мешках.

Виброизолирующие и вибропоглощающие материалы и изделия предназначены для восприятия и устранения передачи вибрации от машин и механизмов на строительные конструкции. Для виброизоляции применяют такие упругие элементы, как прокладки, маты, втулки. По структуре их подразделяют на пористо-волокнистые (на основе минерального, стеклянного, асбестового волокна) и пористо-губчатые (из поропластов, природных и искусственных каучуков). Вибропоглощающие материалы - свинец, магний, стеклопластики - позволяют уменьшить резонансные колебания конструкций путем их нанесения в виде покрытия на вибрирующие поверхности оборудования.

Вопросы для самопроверки к главе 10

  • 1. Что называется теплоизоляционными материалами?
  • 2. Как классифицируются теплоизоляционные материалы?
  • 3. Каковы особенности строения теплоизоляционных материалов?
  • 4. Какие свойства предъявляются к теплоизоляционным материалам?
  • 5. Где применяются теплоизоляционные материалы?
  • 6. Какие теплоизоляционные материалы относятся к неорганическим, каковы особенности их свойств?
  • 7. Какие теплоизоляционные материалы относятся к органическим, каковы особенности их свойств?
  • 8. Каково технико-экономическое значение теплоизоляционных материалов при применении в ограждающих строительных конструкциях?
  • 9. Что называется акустическими материалами?
  • 10. Как влияет уровень шума на человека и его здоровье?
  • 11. Как классифицируются акустические материалы?
  • 12. Каковы структура и свойства акустических материалов?
  • 13. Какую функцию выполняют звукопоглощающие материалы конструкции?
  • 14. Назовите основные виды звукопоглощающих материалов.
  • 15. Какую функцию выполняют звукоизоляционные прокладочные материалы в конструкции?
  • 16. Назовите основные виды звукоизоляционных материалов.

И. КРОВЕЛЬНЫЕ, ВЛАГОЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

11.1. Кровельные материалы и изделия

Крыша является одним из наиболее важных и запоминающихся элементов конструкции дома. От нее зависит долговечность здания, а также уровень комфорта проживания [2-7; 9-11].

11.1.1. Материалы конструкции крыши

Крыша представляет собой сложную, многослойную наружную ограждающую конструкцию, основное назначение которой - защита здания от механических повреждений, увлажнения, перепада температур и обеспечение внутреннего микроклимата в здании.

Основной враг целостности и прочности крыши - влага. Откуда берется влага, если дом покрыт качественным кровельным материалом? Во-первых, при колебаниях температуры на внутренней стороне кровли нередко образуется конденсат. Во-вторых, туман, косые дожди и сильный ветер могут привести к попаданию в подкровельное пространство капель воды и снега. И в-третьих, водяной пар проникает из помещений дома (рис. 11.1).

Схема движения влаги в структуре крыши

Рис. 11.1. Схема движения влаги в структуре крыши

В воздухе всегда находится некоторое количество водяных паров. При этом, в отличие от жидкой воды, проникающая способность газообразной воды существенно выше. Водяной пар проникает практически через любые виды искусственных каменных материалов, образующих полы, стены и перекрытия здания.

Негативный эффект от присутствия влаги в материалах конструкции проявляется в следующем: даже при незначительном увлажнении (на 1-2 %) теплопроводность волокнистой теплоизоляции возрастает на 20-30 %, а значит, увеличиваются потери тепла и требуются дополнительные затраты на поддержание комфортного микроклимата в доме. Негативное воздействие оказывает как сам пар, служащий питательной средой для различного рода микроорганизмов, населяющих материалы конструкций, так и жидкая вода, в которую он переходит при конденсации. Конденсированная вода, в свою очередь, питает плесневые грибки и водоросли, оказывает разрушающее действие на конструкции и сокращает срок их эксплуатации.

Диффузионные мембраны выпускают пар наружу, а при большом количестве конденсируют на внешней стороне для постепенного испарения. Диффузионные мембраны при повреждениях кровли препятствуют протечке дождевой влаги, помогают поддерживать внутренние конструкции и теплоизоляционный материал в сухом состоянии, продлевая им жизнь. Кроме того, эти пленки предотвращают разрушение и вынос (выветривание) частиц утеплителя, являются энергосберегающим материалом, так как препятствуют конвекционному выносу (потере) тепла и увеличивают сопротивления теплопередаче конструкции крыши.

В зависимости от архитектуры крыши здания могут быть плоскими и скатными (рис. 11.2), которые, в свою очередь, могут быть многоярусными с переменным уклоном, шатровыми, купольными и т. д. Плоские конструкции крыш чаще встречаются в многоэтажных гражданских и промышленных зданиях, а скатные - в индивидуальном строительстве, так как они усиливают архитектурную выразительность и неповторимость дома.

Основную несущую функцию в крыше выполняет конструкция, которая опирается на стены или опоры и передает механические нагрузки от действия ветра, снега и самой крыши на фундамент. Она может быть в виде фермы, стропил, сборной железобетонной плиты покрытия, многослойной асбестоцементной плиты, стального профилированного настила, комплексных панелей покрытия заводского изготовления с тепло- и гидроизоляционными слоями, монопанели, а также из монолитного бетона.

Конструктивность скатной крыши

Рис. 11.2. Конструктивность скатной крыши

Кровельное покрытие в течение всего срока эксплуатации подвергается воздействию многочисленных неблагоприятных факторов внешней среды: влажностным и температурным изменениям, действию ультрафиолетовых лучей. Под влиянием механических нагрузок и температуры деформируется как сам кровельный материал, так и жесткое основание крыши. Их способность к совместной работе без нарушения сплошности покрытия определяет долговечность кровли, которую оценивают в годах службы при потере 50 % величины основных показателей качества.

В зависимости от вида исходного сырья кровельные материалы могут быть металлическими, керамическими, цементосодержащими, полимерными, битумно-полимерными и битумными.

Для плоских крыш с малым уклоном используют рулонные и мастичные материалы, для скатных с большим уклоном - листовые и штучные изделия. В последнем случае материалы крепят механическим путем на специально выполненную из досок или брусьев обрешетку, защищенную для обеспечения пароизоляции и исключения продуваемости рулонным пароизоляционным материалом. При выборе кровельных материалов используют критерии, учитывающие конфигурацию крыши, планируемую долговечность, требуемое эстетическое восприятие, экономическую целесообразность.

Качество кровельных материалов проверяют по основным общим показателям: водостойкости, водонепроницаемости, температуростойкости, морозостойкости, устойчивости к действию ультрафиолетовых лучей - и по свойствам, зависящим от состава материала: горючести, токсичности и т. д.

По несущей конструкции, выполненной из паропроницаемого материала, устраивают пленочную или окрасочную пароизоляцию, препятствующую увлажнению водяными парами вышележащего теплоизоляционного слоя, проникающими из помещения. Для этой цели могут быть использованы мастики (битумные, битумно-полимерные, полимерные), лакокрасочные и рулонные материалы. Толщина покрытия зависит от влажности воздуха в помещении.

В качестве теплоизоляционных материалов, защищающих здание от охлаждения и перегрева, используют легкие бетоны на пористых заполнителях (монолитная теплоизоляция), плиты из ячеистого бетона и пенопласта (сборная теплоизоляция) или такие рыхлые, зернистые материалы, как керамзит, перлит и др. (засыпная теплоизоляция).

При использовании сыпучих материалов или полужестких плит для придания жесткости и выравнивания покрытия поверх них устраивают стяжку. Стяжки бывают монолитными и сборными. К первым относятся цементнопесчаные, полимерцементные, гипсовые, гипсополимерные, стеклогипсовые, стеклогипсополимерные (в летних условиях) и асфальтобетонные (в зимних); ко вторым - асбестоцементные прессованные листы.

Заключительный, верхний слой кровли защищает крышу от периодического, кратковременного действия атмосферных осадков. Для его устройства применяют рулонные, мастичные, листовые и штучные материалы.

11.1.2. Листовые изделия

К крупноразмерным листовым материалам относятся:

  • - листовой металл - стальные, стальные оцинкованные, алюминиевые, медные, цинк-титановые листы;
  • - металлочерепица - штампованный гофрированный лист из алюминия или оцинкованной стали с защитным декоративным покрытием;
  • - асбестоцементные профилированные листы с защитным декоративным покрытием;
  • - битумосодержащий профилированный листовой материал «Ондулин».

Основные эксплуатационные недостатки долговечных металлических материалов: высокая шумность во время дождя, необходимость обеспечения электробезопасности конструкции, высокая плотность и теплопроводность, требующие применения пароизоляции, а также воздушного зазора между теплоизоляционным слоем и кровельным покрытием. Стальные покрытия можно использовать практически в любом уголке страны, но в прибрежных и сильно загрязненных районах рекомендуется, чтобы они имели защитное покрытие. Наименее стойкими к химическому воздействию и механическим повреждениям являются стальные листы с полиэстеровым покрытием, но преимуществом такого покрытия является его относительно низкая цена. А это в сочетании с большим количеством доступных цветов и относительно хорошей устойчивостью к коррозии делает этот материал востребованным.

Асбестоцементные листы (рис. 11.3) - паропроницаемый, «дышащий» материал, обладающий пониженной теплопроводностью и звукоизоляцией, но относительно хрупкий и массивный. Другое наименование этих листов - асбестовый шифер. Слово «шифер» в переводе с немецкого наречия - «сланец». В Германии сланец, добытый при раскалывании горных пород, использовали для кровельных покрытий, и это слово осталось в обиходе кровельщиков.

Асбестоцементные цветные листы

Рис. 11.3. Асбестоцементные цветные листы

Для продления срока службы шифера и для более эстетического вида в последнее время производят его покраску. Благодаря современным лакокрасочным материалам на основе акрила или силикона покраска стала возможной и долговечной.

Светопропускающие листовые материалы - стеклопластик профилированный, органическое профилированное стекло (акриловое, поликарбонат-ное) плотной и ячеистой структуры, силикатное армированное декоративное стекло - применяют при строительстве рынков, зимних садов, выставочных павильонов.

Профилированные листы (рис. 11.4) сегодня активно применяются для покрытия крыш, возведения различных оградительных конструкций, строительства постоянных и временных сооружений. Производители предлагают своим потребителям самые разные виды профнастила, каждый из которых оптимально подходит для выполнения определенных задач.

Применение профилированного листа в кровле

Рис. 11.4. Применение профилированного листа в кровле

Низкая удельная масса покрытия позволяет использовать профлист для обустройства кровель уже бывших в эксплуатации стропильных конструкций, не способных выдержать без ущерба для свой целостности большой вес.

11.1.3. Штучные материалы

Штучные кровельные материалы из-за трудоемкости выполнения покрытия чаще используют при индивидуальном строительстве или возведении зданий культурного назначения, в которых крыша играет роль архитектурного элемента.

Черепица. Наиболее часто используется черепица (рис. 11.5), которую в зависимости от применяемого материала подразделяют на керамическую, цементно-песчаную, полимерно-песчаную, битумную (кровельная плитка) и металлическую. В зависимости от формы и назначения черепицу выпускают плоскую, коньковую и специальную.

Черепица

Рис. 11.5. Черепица

Сегодня строительный рынок предлагает множество материалов для кровли. Среди них особой популярностью пользуется керамическая черепица (рис. 11.6). Материал этот очень прочный и устойчивый к атмосферным явлениям. Прогнозируемая долговечность службы этого вида покрытия оценивается в 100 лет.

Укладка керамической черепицы в кровлю

Рис. 11.6. Укладка керамической черепицы в кровлю

Цементно-песчаная черепица менее долговечна (срок ее службы примерно 70 лет), но и дешевле по сравнению с керамической черепицей. Характеризуются аналогичными с керамической черепицей параметрами. Черепица устойчива к неблагоприятным атмосферным осадкам и ультрафиолетовому излучению.

Популярностью пользуются битумные черепицы, преимуществом которых является то, что таким материалом можно покрыть крышу самой замысловатой формы. Битумная черепица - это гибкие пластины длиной, как правило, около 1 м, шириной 32-34 см и толщиной 3-5 мм с фигурными вырезами по краю в виде лепестков. Черепица легка, удобна в транспортировке и монтаже. Недостатком является низкая водостойкость и боязнь низких температур. Регулярно повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания воды могут привести к образованию повреждений, если покрытие не было должным образом уложено и под него попала вода.

Битумная гибкая черепица состоит из: 1) подкладочного слоя - представляющего собой песчаную посыпку или специальную пленку, защищающую пластины черепицы от склеивания в процессе транспортировки и складирования; 2) двух гидроизоляционных слоев - верхний слой выполнен из улучшенной окислением или модифицированием полимерами битумной массы, обладающей стойкостью к высоким температурам, а нижний слой выполнен из самоклеящегося битума; 3) основы, изготовленной из прочного биостой-кого нетканого полотна из стекловолокна или полиэстера, обеспечивающего битумной черепице механическую прочность на разрыв; 4) верхнего слоя, представляющего собой посыпку из каменной крошки или керамизирован-ного гранулята, которая придает черепице декоративный вид (цвет посыпки может быть разным), отражает часть солнечных лучей и снижает температуру покрытия, а также обеспечивает защиту поверхности от механических повреждений (рис. 11.7).

Битумная гибкая черепица

Рис. 11.7. Битумная гибкая черепица: 1 - подкладочный слой;

2 - два гидроизоляционных слоя; 3 - основа; 4 - верхний слой

Становится популярным покрытие крыш резиновой черепицей (рис. 11.8). Резиновая черепица производится из вторсырья - из автомобильных покрышек и других резиновых изделий. После монтажа немного портит впечатление запах резины, но через несколько дней он полностью пропадает.

Крыша из резиновой черепицы

Рис. 11.8. Крыша из резиновой черепицы

Свойства резиновой черепицы сопоставимы с ее деревянным аналогом: она не крошится, устойчива к излому и трещинам, не подвержена губительному воздействию ультрафиолета, не гниет, лучше поглощает шум, удерживает влагу. Преимущество перед металлической черепицей - не деформируется и не подвержена коррозии. Материал может прослужить более 50 лет.

Природный сланцевый шифер. Этот кровельный материал изготавливается из пластин сланца, имеющих различную форму и размер. Оригинальный внешний вид в сочетании с неповторимой структурой этого материала позволяет формировать элитные кровли, обладающие высокой эстетической привлекательностью.

Природный сланец характеризуется уникальными свойствами, а также высокими техническими и эксплуатационными особенностями, которые делают его фактически идеальным кровельным материалом (рис. 11.9).

Сланцевая черепица

Рис. 11.9. Сланцевая черепица

Основным достоинством сланца является по-настоящему уникальный внешний вид, благодаря которому с его помощью удается возводить уникальные по своей красоте крыши. Важным достоинством этого материала по праву считается его долговечность, которая исчисляется столетиями.

К его существенным недостаткам можно отнести значительный вес шифера, высокую хрупкость материала и относительно высокую его стоимость.

11.1.4. Медная кровля

Кровельная медь - это одно из самых качественных покрытий, яркий пример надежности, долговечности, экологичности и эстетичности кровельного материала. О длительный эксплуатации такого покрытия свидетельствует множество архитектурно-исторических памятников XVIII-XIX вв., возраст которых превышает 150 лет.

Своим длительным сроком эксплуатации кровельная медь обязана поразительной стойкости к коррозии. Это обусловлено тем, что под воздействием окружающей среды на поверхности металла образуется малахитово-зеленая пленка, называющаяся патиной, которая защищает медь и повышает ее износоустойчивость. Основные характеристики металла сохраняются в неизменном виде на протяжении десятков лет, а само медное покрытие не нуждается в проведении дополнительного обслуживания - покраске, чистке и т. д.

Для изготовления патинированного вида кровельной меди используются листы, имеющие малахитово-зеленый оттенок, который сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации.

При изготовлении оксидированного вида покрытия поверхность листов искусственно подвергают процессу окисления, в ходе которого металл приобретает приятный красно-коричневый тон, сохраняющийся в неизменном виде на протяжении всего периода его эксплуатации. Некоторые виды этого покрытия - луженая или лакированная медь - обладают ярко выраженными внешними эффектами.

Важным преимуществом материала такой кровли является повышенная пластичность, гибкость, легкость, морозостойкость и пожаробезопасность.

К минусам можно отнести только повышенную стоимость кровли в сравнении с остальными видами покрытий. Но длительность эксплуатации, отсутствие необходимости обслуживания и высокая эстетическая привлекательность делают такую кровлю экономичнее других.

Кровля из меди подразделяется на виды: черепица медная, медная «шапка», фальцевая, медный шинглз (рис. 11.10).

Виды медных кровель

Рис. 11.10. Виды медных кровель: а - черепица; б - металлочерепица; в - фальцевая; г - «шапка»

Медная черепица (см. рис. 11.10а) - это штучное кровельное покрытие, изготовленное из отдельных листов. Примечательно, что в готовом виде такая медная кровля может быть похожа по внешнему виду на дерево, камень и даже чешую. Медная черепица - это престижный материал, эстетическая привлекательность которого с течением времени остается неизменной.

Медная черепица сегодня насчитывает несколько видов различных форм: чешуя, шашка, лемех и др. Медная чешуя, имитирующая старейший вид черепицы «бобровый хвост», - один из наиболее престижных видов медной черепицы.

Медная металлочерепица (см. рис. 11.106) - принципиально новое решение медной кровли. Она удачно имитирует натуральную черепицу и обладает основными преимуществами медной фальцевой кровли - отсутствием сквозных отверстий на поверхности листа. Такая металлочерепица представляет собой профилированный лист меди толщиной 0,6 мм и шириной 530 мм. Листы изготавливаются по длине ската.

Кровельная медь довольно часто применяется для покрытия различных куполов и башен. Укладка черепицы выполняется в два слоя, причем очень важно, чтобы верхний ряд накрывал все стыки нижнего ряда, благодаря чему удается добиться нужной степени герметичности и избежать возникновения протечек. Медное черепичное покрытие сегодня широко применяют в качестве кровельного материала для небольших храмов.

Медная фальцевая кровля (см. рис. ll.lOe) основана на укладке рулонного материала толщиной не более 0,8 мм, слои которого соединяются между собой посредством горизонтальных и вертикальных швов с использованием специальных приспособлений. Сами же листы к крыше крепятся посредством кляммера, располагающегося под поверхностью листов. Правильно выполненная фальцевая кровля исключает любые протечки, а кровельная медь обеспечит длительную эксплуатацию и великолепный внешний вид кровли. Она является самым надежным видом из всех существующих вариантов обустройства медной крыши.

Медная «шапка» (см. рис. 11.10г) изготавливается из ромбообразных, квадратных либо трапециевидных пластин, для которых используют кровельную медь толщиной не более 0,8 мм. Верхние и нижние части таких пластин имеют специальные замки, позволяющие надежно соединять элементы между собой. Однако процесс монтажа этого вида покрытия очень трудоемок.

Кровля из медного шинглза

Рис. 11.11. Кровля из медного шинглза

Медный шинглз - это гибкая битумная черепица с медным покрытием. Отличительной особенностью гибкой черепицы с медным покрытием являются новые возможности дизайна. Пластинка гибкой медной черепицы состоит из восьми слоев разных материалов общей толщиной 5 мм. Медь загнута по краю лепестков для того, чтобы обеспечить полную защиту битумного слоя от воздействия атмосферных явлений. Этот материал может быть самой разной толщины и формы (рис. 11.11).

Благодаря уровню развития современных технологий такие крыши стало намного легче возводить.

11.1.5. Рулонные материалы

Все рассмотренные листовые и штучные изделия выполняют несущую и изолирующую функции. Рулонные и мастичные материалы выполняют только изолирующую функцию. Их используют для устройства плоской, «мягкой» кровли. Недостатки этих материалов - обязательное присутствие жесткого основания и многослойность покрытия.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю «мягкой» кровли.

Материалы «мягкой» кровли классифицируют по деформативным свойствам на прочные (армированные) и эластичные.

Важнейшими параметрами оценки свойств рулонных кровельных материалов являются гибкость при минимальной положительной или отрицательной температуре, теплостойкость, разрывная сила при растяжении, водопо-глощение и водонепроницаемость при действии определенного давления. Кроме вышеперечисленных, учитываются и такие свойства, как стойкость к агрессивным средам, биокоррозии, ультрафиолетовому излучению, пожарная и экологическая безопасность.

Для кровель общественных, промышленных и других зданий с малым уклоном, прочным и плотным бетонным основанием применяют мембранные покрытия (эластомерные пленочные) на основе каучуков. В строительстве нашли применение три типа мембран: неармированные из бутилового каучука, используемые в качестве гидроизоляции; неармированные из этиленпропиленового каучука, применяемые как кровельные и гидроизоляционные; из этиленпропиленового каучука на основе полиэфирного волокна -кровельные.

Рулонные кровельные материалы могут быть двух типов - основные и безосновные. Основные материалы изготовляют путем обработки органическим вяжущим основы - кровельного картона, стеклоткани, стекловойлока, металлической фольги, асбестового картона и т. п. Безосновные материалы получают в виде полотнищ заданной толщины прокаткой на каландрах термомеханически обработанных смесей из органического вяжущего, порошкового или волокнистого наполнителя и специальных добавок. Наибольшее распространение в строительстве имеют материалы первого типа.

В зависимости от класса сооружений, климатических и эксплуатационных условий, уклона кровли рулонные материалы укладывают в один, а чаще в несколько склеенных слоев, которые образуют монолитное покрытие, называемое кровельным ковром.

В соответствии с назначением рулонные материалы, имеющие основу, делят на два вида: покровные и беспокровные. Покровные материалы, применяемые главным образом для верхней части кровельного ковра, получают пропиткой основы органическими вяжущими и нанесением на нее с двух сторон покровного слоя из более тугоплавких органических вяжущих, часто с добавкой в них наполнителей, антисептиков и других компонентов. Покровный слой воспринимает атмосферные воздействия. Беспокровные материалы, предназначенные для нижней и средней частей кровельного ковра, покровного слоя не имеют.

Рубероид. Выпускается в виде полотнищ, в битум покровного слоя которых для повышения тепло-, влаго- и светостойкости кровельного рубероида часто вводят наполнитель в виде тонкого порошка из известняка, доломита, талька, коротковолокнистого асбеста и т. п. Лицевая поверхность кровельного рубероида имеет чешуйчатую слюдяную крупно- или мелкозернистую посыпку. Посыпки придают материалу повышенную ат-мосферостойкость, понижают возгораемость, предотвращают слипание в рулонах, улучшают внешний вид кровли. На нижнюю поверхность кровельного и обе поверхности подкладочного рубероида наносят мелкозернистую или пылевидную посыпку, которая предотвращает слипание материала в рулонах.

В строительстве используют также наплавляемый рубероид, который, в отличие от обычного, имеет с обеих сторон более толстый покровный слой (0,6-2 мм) из тугоплавкого битума. Такой рубероид наклеивают расплавлением нижнего покровного слоя пламенем горелки или другими средствами нагрева. При этом не требуется кровельной мастики, обеспечивается повышение производительности и улучшение условий труда при производстве кровельных работ, снижается стоимость устройства кровли.

Битум под воздействием озона и ультрафиолетового излучения быстро стареет, материал коксуется и растрескивается. Дождевая вода или растаявший снег проникают глубоко внутрь через образовавшиеся трещины. Уже через 5 лет защитное покрытие превращается в смесь из целлюлозы и битума, насквозь пропитанную водой.

Сегодня рубероид заменило большое количество разнообразных рулонных наплавляемых гидроизоляционных и кровельных материалов. При изготовлении таких материалов на прочную основу наносится с двух сторон полимерно-битумная или битумная смесь. Также на поверхность материала может быть нанесен слой из песка, слюдяной или сланцевой крошки, который послужит дополнительной защитой.

Толщина такого материала гораздо больше, чем у рубероида, что существенно снижает слойность кровли. Материал очень легко приклеивается с помощью обычной пропановой горелки (рис. 11.12). Стоит лишь слегка под-плавить нижнюю поверхность материала. В отличие от рубероида, этот материал не требует каких-то агрегатов для разогрева и подачи горячих клеящихся мастик, а это делает работу более безопасной. Технология монтажа водозащитного покрытия стала во много раз более быстрой и экономной.

Приклейка наплавляемого кровельного материала с помощью обычной пропановой горелки

Рис. 11.12. Приклейка наплавляемого кровельного материала с помощью обычной пропановой горелки

Для районов с низкой температурой эксплуатации вырабатывают рубероид с эластичным покровным слоем (РЭМ-350) путем модификации покровного битума специальными полимерами или применением резинобитумного вяжущего. Этот рубероид обладает повышенной прочностью, погодо- и тре-щиностойкостью при отрицательных температурах.

Рулонные покровные материалы изготавливают не на картоне, а на более прочной и не подвергающейся гниению основе - стеклоткани, стекловойлоке, металлической фольге и т. п. К ним относятся стеклорубероид, кровельный стекловойлок (стеклоизол), гидростеклоизол кровельный и подкладочный, фольгоизол.

Стеклорубероид и стеклоизол более долговечны, чем рубероид и толь. Их применяют для покрытия многослойных плоских водоналивных кровель, оклеенной гидро- и пароизоляции, укладывая на горячих и холодных битумных мастиках.

Гидростеклоизол применяют для устройства кровельных ковров плоских кровель, а подкладочный гидростеклоизол - в качестве одного из слоев ги дроизоляции железобетонных отделок туннелей метрополитена и других инженерных сооружений.

Фольгоизол отличается высокой прочностью на разрыв, гибкостью, водонепроницаемостью и долговечностью. Не требует ухода в течение всего периода эксплуатации. Применяют фольгоизол для устройства кровель и паро-гидроизоляции ответственных зданий и сооружений, герметизации стыков панелей. Благодаря отражательной способности фольги кровли из этого материала на солнце нагреваются значительно меньше, чем аналогичные кровли черного цвета.

Рулонные беспокровные материалы на основе имеют основу в виде кровельного картона (пергамин и толь беспокровный) или асбестового картона (гидроизол), но не имеют покровного слоя и минеральной посыпки.

Пергамин используют в качестве подкладочного слоя под рубероид, а также при устройстве пароизоляции, укладывая на горячих битумных мастиках. Толь беспокровный марок ТГ предназначен для кровель как подкладочный материал под толь с крупнозернистой посыпкой в многослойных плоских кровлях и для пароизоляции, а также для оклеенной гидроизоляции над фундаментами и других целей с укладкой на горячих дегтевых мастиках.

Гидроизол долговечнее, чем рулонные материалы на обычном кровельном картоне. Он нашел широкое применение в многослойных плоских кровлях, оклеенной гидроизоляции в подземных сооружениях, в противокоррозионных покрытиях металлических трубопроводов.

Рулонные безосновные материалы бывают резинобитумными и резинодегтевыми, битумно- или дегтеполимерными, гудрокамовыми и гудрокамополи-мерными. Они обладают способностью к большим пластическим деформациям, не разрываются и не отделяются от основания даже при значительных деформациях изолируемых конструкций. Наибольшее применение получили резинобитумные рулонные материалы - бризол и особенно изол.

11.1.6. Мастичные кровли

При возведении плоских крыш используют различные битумно-полимер-ные мастики. На начальном этапе выполняется бетонная стяжка кровельной поверхности с применением влагостойкого бетона. И после этого уже поверхность крыши покрывается выбранной битумно-полимерной мастикой (рис. 11.13). Через пару дней после нанесения на поверхности крыши образуется твердая водонепроницаемая пленка, обладающая высокими гидроизоляционными характеристиками и сроком службы более 20 лет.

Мастичная кровля

Рис. 11.13. Мастичная кровля

Мастичные кровли по отношению к рулонным имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести легкость выполнения механическим или ручным способом любых форм и уклонов, отсутствие швов, а также возможность ремонта без удаления старой кровли; к недостаткам -сложность получения одинакового по толщине покрытия, необходимость в ряде случаев дополнительного армирования, паронепроницаемость покрытия, а также требование защиты поверхности сыпучими неорганическими материалами, что утяжеляет и удорожает покрытие.

Мастиками называют искусственные пластичные смеси, получаемые смешиванием органических вяжущих с минеральными (иногда органическими) наполнителями и добавками (пластифицирующими, уплотняющими, анти-септирующими и др.). В связи с тем, что ряд мастик для обеспечения заданной пластичности содержит токсичные растворители, возникает экологическая проблема. В этом отношении более благополучны битумные водные эмульсии с волокнистым наполнителем, но их применяют в основном для мелкого ремонта кровли.

По виду вяжущего материала мастики разделяют на битумные, дегтевые, резинобитумные, битумно- или дегтеполимерные, гудрокамовые и др.

По способу изготовления и применения различают мастики горячие, с предварительным подогревом (до 160-180 °C - битумные и резинобитумные мастики, до 130-150 °C - дегтевые и гудрокамовые), и холодные, используемые без подогрева при температуре окружающего воздуха выше 5 °C и с подогревом до 60-70 °C - при более низких температурах.

Кровельные мастики могут быть битумными, дегтевыми, резинобитумными и гудрокамовыми. Кровельные мастики используют для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровель и гидроизоляции.

Кровельно-гидроизоляционные мастики могут быть гудрокамополимерны-ми и резинобитумными. Такие мастики по сравнению с горячими битумными и дегтевыми мастиками обладают повышенной эластичностью, гибкостью и морозостойкостью. Их используют для устройства безрулонных кровель, гидроизоляции, а также в качестве приклеивающего материала.

Холодные мастики приготовляют путем разбавления битумного, битумно-резинового, гудрокамового вяжущего растворителем (бензин, уайт-спирит, керосин, зеленое масло, мазут, масляный гудрон и т. п.) и добавления в эту смесь наполнителя и специальных добавок (пластификатора, антисептика и др.). Холодные мастики применяют для склеивания рулонных кровельных материалов и устройства гидро- и пароизоляции.

  • 11.2. Влагозащитные материалы
  • 11.2.1. Гидроизоляционные материалы

Специфика работы гидроизоляционных материалов в сравнении с кровельными - непосредственный постоянный контакт с водяными парами или водой, в ряде случаев действующей под давлением. Общая задача гидроизоляции - не допускать проникновения агрессивной грунтовой воды, содержащей кислоты, сульфаты, сероводород, хлор, к изолируемому материалу (антикоррозионная гидроизоляция) или миграции воды через ограждающую конструкцию (антифильтрационная гидроизоляция). Для этого нужно или создать водонепроницаемый слой между водой и поверхностью материала, или придать самому материалу свойство водонепроницаемости. Гидроизоляцию выполняют прежде всего для подземных конструкций и сооружений, испытывающих в процессе эксплуатации действие прямого гидравлического напора или фильтрующих грунтовых вод (фундаменты, стены подвалов, полы), и между цоколем и стеной первого этажа здания (рис. 11.14).

Гидроизоляция фундамента (я) и стен (б)

Рис. 11.14. Гидроизоляция фундамента (я) и стен (б)

Вид изоляции подбирается с учетом источника влаги. Конструктивно это может быть:

  • - гидроизоляция легкая - применяется в зданиях, расположенных на проницаемых грунтах выше уровня грунтовых вод. Она предохраняет от проникновения поверхностных вод, капиллярного подсоса, а также от природной почвенной влаги;
  • - гидроизоляция средняя и тяжелая - используется для защиты домов от поверхностных вод, просачивающихся в направлении здания, напорных грунтовых вод, а также в случае их залегания выше уровня пола подвала или при угрозе периодического подъема. Применять ее необходимо также в почвах со слабой проницаемостью, когда существует опасность скопления подпорной воды у стен фундаментов и подвалов.

При новом строительстве с наружной стороны подземной конструкции используют первичную гидроизоляцию - окрасочную и оклеенную. При реконструкции и ремонте выполняют дополнительную вторичную гидроизоляцию: монолитную (штукатурную), облицовочную, пропиточную, инъекционную и засыпную (гидрофобную).

Окрасочная гидроизоляция, рекомендуемая для защиты от капиллярной, фильтрующей воды, представляет собой монолитное водонепроницаемое покрытие толщиной 3-6 мм, получаемое путем нанесения на защищаемую поверхность вязко-пластичных битумных, битумно-полимерных и полимерных мастичных составов на органических растворителях, или водную эмульсию в сочетании с эмульгаторами, обеспечивающими ее однородность и стабильность.

Оклеенные штукатурные и облицовочные покрытия применяют при прямом действии на поверхность воды напором до 10 м. Для выполнения оклеечной гидроизоляции используют как специальные рулонные водостойкие и водонепроницаемые материалы, так и материалы широкого спектра применения. Защиту конструкций выполняют путем наклеивания безосновных рулонных материалов толщиной до 2 мм на специальную мастику в два слоя.

Все большее признание среди строителей при наружной гидроизоляции фундаментов приобретает мембранная гидроизоляция, представляющая собой многослойное покрытие, состоящее из толстой полиэтиленовой пленки с приклеенной к ней объемной сеткой, заполненной гранулами бентонитовой глины или водонабухающего полимера. При увлажнении эти материалы, увеличиваясь в несколько раз в объеме, создают водонепроницаемый слой.

В случае необходимости гидроизоляции фундамента эксплуатируемого здания с внутренней стороны в стенах полуподвального помещения пробуривают сквозные отверстия, через которые под давлением нагнетают специальные гидроизоляционные растворы, состоящие из портландцемента, глины, жидкого стекла и уплотняющих добавок.

Для гидроизоляции стен от капиллярного поднятия влаги в стенах бурят наклонные скважины малого диаметра с последующим нагнетанием через них пропитывающих растворов: кремнийорганических гидрофобизирующих жидкостей или мономеров со специальными добавками, которые, полимеризуясь в порах материала, повышают водонепроницаемость и несущую способность конструкции.

В последние годы расширяется применение гидроизоляционных сухих строительных смесей на основе портландцемента. Для обеспечения их надежной работы необходимо выполнение следующих условий:

  • - для ликвидации сквозных дефектов и повышения надежности покрытия выполняется многослойная гидроизоляция;
  • - гидроизоляционные материалы должны работать только по прямому назначению и при эксплуатации не испытывать действия истирающих и других нагрузок;
  • - защитное покрытие и основание должны иметь близкие коэффициенты температурного расширения для обеспечения прочного сцепления и исключения появления деформационных трещин.
  • 11.2.2. Пароизоляционные материалы

Название «пароизоляционный» или «парозащитный материал» подразумевает его назначение по защите кровли, наружных стен, пола, других строительных конструкций от воздействия пара (рис. 11.15). В основном пароизоляцию устраивают для утеплителей, причем таких, которые заметно теряют свои качества при увлажнении.

Пароизоляция стены и перекрытия

Рис. 11.15. Пароизоляция стены и перекрытия

Задача пароизоляционного материала - не допустить проникновения водяных паров внутрь утеплителя и других пористых конструкционных материалов. Увлажнение материалов ограждающих конструкций паром происходит в холодные периоды года. Так как пара больше содержится в воздухе с более высокой температурой, то и укладывают пароизоляционный материал со стороны помещения под декоративной облицовкой.

Традиционно при строительстве роль пароизоляции исполняли пергамин, толь или рубероид. Сегодня на смену им пришли новые материалы, которые обладают лучшими характеристиками. К тому же толь и рубероид для парилок лучше не использовать: при нагревании они выделяют специфический неприятный запах, а выделяемые вещества не самым лучшим образом влияют на здоровье. Для этих целей применяют полиэтиленовые и полипропиленовые пленки.

Обычные полиэтиленовые пленки для пароизоляции парилок использовать нецелесообразно, так как они быстро теряют свои свойства в условиях высоких температур, а в моечных или раздевалках/предбанниках их использовать можно.

Полиэтиленовые пленки имеют существенный недостаток: они легко рвутся. Поэтому при монтаже нужно быть внимательным и осторожным. Малейшее нарушение целостности приведет к тому, что пар будет проникать внутрь утеплителя, ухудшая его свойства. Даже при использовании армированных полиэтиленовых пленок, прочность которых выше, существует значительный риск появления дыр и трещин.

Полипропиленовые пленки обладают гораздо более высокими прочностными характеристиками. Они лучше переносят перепады температур, могут служить также ветрозащитой, хорошо переносят тепловое и ультрафиолетовое излучение, реже трескаются и сложнее рвутся.

Имеются полипропиленовые пленки на основе из вискозы и целлюлозы. Этот слой имеет матовую, слегка рыхлую поверхность, может удерживать в себе значительные объемы влаги, которая затем испаряется. При использовании полипропилена с таким антиконденсатным слоем обязательно нужно оставлять вентиляционный зазор для испарения влаги.

Все вышеназванные материалы хорошо выполняют свои функции при нормальных температурах. Но в парилках бань и саун их ставить нельзя: они или расплавятся от высоких температур, или будут выделять при нагревании вредные вещества, а может - и то и другое одновременно. Для парилок делают специальные материалы, которые выносят нагревание до 120 °C и являются безопасными при таких температурах.

Есть целая группа материалов, с одной стороны которых наклеена фольга (рис. 11.16). Она не только предотвращает проникновение пара, но и уменьшает теплопотери: от металлизированной поверхности инфракрасное излучение отражается обратно в парную. Потому такую пароизоляцию называют отражающей.

Фольгированная пароизоляция на потолке и стенах парилки

Рис. 11.16. Фольгированная пароизоляция на потолке и стенах парилки

Видов таких материалов несколько:

  • • Фольга на крафт-бумаге («Алюмкрафт» и «РуфИзол»). Материал проще, чем обычная фольга, в обращении, легко раскатывается и крепится. Недостаток: гигроскопичность и невысокая прочность основы, которая во влажном состоянии может повреждаться грибками.
  • • Лавсановое покрытие на крафт-бумаге («Изоспан FB» и «МЕГАФЛЕКС KF»). Хотя рабочий температурный диапазон позволяет использовать эти ма териалы в условиях парилки (до 140 °C), их не очень любят: химия в парилке в любом виде не приветствуется.
  • • Фольга на основе стеклоткани («Термофол АЛСТ», «Аромофол», «Фольгоизол»). Материалы имеют высокую прочность: стеклоткань порвать очень сложно. Приятным моментом является довольно высокая степень теплоизоляции, неприятным - цена.

Есть еще комбинированный материал: фольгированная теплоизоляция («Isover (Изовер) Сауна», «САУНА БАТТС» от ROCKWOOL, «Урса (Ursa) фольгированная»). На маты минеральной ваты нанесен слой фольги, иногда металлизированного лавсана. Такая комбинация позволяет ускорить процесс строительства.

Другим материалом, который используют для пароизоляции, служит жидкая резина (рис. 11.17), которую называют еще обмазочной пароизоляцией. Она представляет собой водный раствор полимеров, который наносится на поверхность конструкции в жидком состоянии. После высыхания на поверхности образуется прочная пленка, полностью непроницаемая для воды и пара.

Покрытие конструкций обмазочной пароизоляцией

Рис. 11.17. Покрытие конструкций обмазочной пароизоляцией

Обмазочная пароизоляция чаще всего используется для обработки пола. В банях используется для покрытия бетонного или чернового пола из досок. Для решения задач пароизоляции расход эмульсии - около 1,5 кг на 1 м2, для гидроизоляции расход увеличивается в 2-2,5 раза (толщина слоя - около 0,7 мм). Подойдет жидкая резина и для пароизоляции кирпичных стен как изнутри, так и снаружи помещения, можно использовать подобного рода мастики в моечных помещениях или раздевалках.

Не существует пароизоляции, подходящей сразу для всех типов ограждающих конструкций. В связи с этим в целях экономии перед приобретением такого материала важно уделить внимание таким характеристикам, как огнестойкость, прочность и теплопроводность покрытия. От этих показателей будет напрямую зависеть расход пленочного материала.

В процессе эксплуатации здания в холодный сезон экономия на отоплении позволит окупить расходы на качественное пароизоляционное покрытие.

11.2.3. Диффузные мембраны

Диффузионные мембраны, иначе называемые «дышащими» покрытиями, могут пропускать воздух с одной стороны или с обеих, соответственно подразделяясь на односторонние и двусторонние. В применении первых важна сторона их укладки к рабочей поверхности, а для вторых этот фактор не столь существенен. Двусторонние мембраны укладывать можно любой стороной - они действуют в обоих направлениях. За счет особой микроструктуры диффузных мембран как нетканого материала из искусственных волокон обеспечивается их высокая паропроницаемость.

Внешний вид диффузной мембраны

Рис. 11.18. Внешний вид диффузной мембраны

«Дышащие» покрытия (рис. 11.18) могут быть одно-, двух- или трехслойными, объединяя как диффузные, так и антиконденсатные свойства в связи с действием особого адсорбционного слоя, способного эффективно накапливать конденсат, а впоследствии постепенно отдавать.

Наиболее же качественные

типы пароизоляционных продуктов одновременно сочетают в себе свойства паро-, гидро- и ветрозащиты, дополнительно обладая способностью саморегуляции парообмена в зависимости от температурно-влажностного режима помещения. Их еще называют «интеллектуальными». Стоят они, конечно, немало, но если учесть, сколько материалов они заменяют, экономят пространство (имеют небольшую толщину и не требуют наличия вентиляционного зазора) и время на укладку, то их применение делает конструкцию экономичнее.

11.2.4. Герметизирующие материалы

Гидроизоляционными свойствами должны обладать и герметизирующие материалы, применяемые для уплотнения швов различного назначения, заполнения стыков в крупнопанельном домостроении. Основное назначение этих материалов - обеспечение монолитности, восприятие и локализация возникающих в процессе эксплуатации деформаций. Герметизирующие материалы должны быть эластичными, с хорошей адгезией к контактирующим материалам конструкции, водо- и газонепроницаемыми, атмосферо- и коррозионностойкими, не выделять токсичных продуктов при эксплуатации. По форме они могут быть рулонными, шнуровыми и мастичными.

К рулонным материалам последнего поколения относят уплотнительные ленточные герметики, состоящие из эластопластичного материала, дублированного металлической лентой («Лип-лен»), нетканого синтетического материала («Герлен Д»), или безосновные, защищенные антиадгезионной бумагой («Герлен Т»). Ленты могут быть самоклеящимися, или для их фиксации необходимо использовать специальные мастики и клеи. Основное назначение - герметизация стыков наружных стеновых панелей, жестяных и шиферных кровель.

Возможно совместное применение пастообразных герметиков и прокладок. В качестве полимерных эластичных прокладок используют «Гернит П», пенополиуретановые прокладки, каучуковые уплотнительные ленты и др. Предпочтение отдается вязкотекучим мастичным смесям, которые по составу подразделяются на акриловые, силиконовые и полиуретановые; по степени отверждения - на нетвердеющие, сохраняющие пластичность в процессе эксплуатации, и отверждающиеся, образующие резиноподобный высокоэластичный материал.

Вопросы для самопроверки к главе 11

  • 1. Каковы назначение, виды кровельных материалов и изделий и требования к ним?
  • 2. Назовите виды материалов, используемых для покрытий скатной крыши.
  • 3. Назовите виды материалов, применяемых для изготовления черепиц.
  • 4. Назовите виды материалов, используемых для покрытий плоской крыши.
  • 5. Назовите основные виды гидроизоляционных и пароизоляционных материалов.

12. СМЕСИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

При выполнении строительных работ используют различные вспомогательные материалы и готовые для употребления смеси, повышающие производительность и удобство труда рабочих, а также качество архитектурных конструкций зданий и сооружений [9-11].

12.1. Огнезащитные материалы

Строительные материалы подразделяют на негорючие и горючие.

Для повышения огнестойкости зданий и конструкций используются следующие огнезащитные материалы:

  • - антипирены и огнезащитные краски;
  • - огнезащитные пасты и штукатурки;
  • - негорючие обои;
  • - облицовочные изделия на основе вермикулитперлитосодержащих материалов.

Огнезащита строительных конструкций предусматривает:

  • - пропитку материалов антипиренами;
  • - покрытие поверхности огнезащитными красками (толщиной до 200 мкм);
  • - обмазку огнезащитными пастами (огнестойкой мастикой) толщиной до
  • 2 см;
  • - покрытие поверхности огнезащитными штукатурными растворами (толщиной более 2 см);
  • - покрытие огнестойкими стеклообоями;
  • - защита конструкции жесткими экранами: огнестойкими листами, плитами, панелями.

Все вышеупомянутые огнестойкие пропитки переводят деревянные конструкции, ковролины и ткани в разряд трудногорючих.

12.1.1. Антипирены и огнезащитные краски

Для повышения огнестойкости материалов используют специальные вещества - антипирены.

Применение антипиренов основано на плавлении при действии огня на материал легкоплавких веществ, вводимых в состав материала (например, солей борной кислоты - буры, солей фосфорной и кремниевой кислот - диаммонийфосфата и аммофоса, сернокислого аммония), или на разложении при нагревании веществ, выделяющих газы, не поддерживающие горение (например, аммиак, сернистый газ). В первом случае часть тепла расходуется на плавление антипиренов, что повышает температуру воспламенения, во втором негорючие газы, выделяющиеся при разложении солей, препятствуют распространению пламени.

Требования, предъявляемые к антипиренам:

  • - препятствовать горению и тлению защищаемого материала;
  • - не вызывать коррозии металлических частей;
  • - не повышать гигроскопичных свойств древесины;
  • - не быть ядовитыми для людей и животных;
  • - не влиять на лакокрасочные покрытия, нанесенные на древесину, подвергающуюся обработке;
  • - обеспечивать (самостоятельно или совместно с антисептиками) биостойкость пропитываемого материала;
  • - не создавать затруднений при механической обработке материала;
  • - действовать долговременно;
  • - не влиять на свойства пропитываемого материала.

Один из лучших антипиренов - диаммонийфосфат (аммоний фосфорнокислый двузамещенный), который при нагревании выделяет окислы фосфора, покрывающие древесину защитной пленкой, и негорючий газ аммиак. Диаммонийфосфат обычно применяется в смеси с сульфатом аммония. Хорошим антипиреном является также смесь фосфорнокислого натрия с сульфатом аммония. В качестве антипирена может быть использована и смесь буры с борной кислотой (в соотношении 1:1).

Для комбинированной защиты деревянных конструкций от огня и гниения в антипирены необходимо добавлять антисептики (например, фтористый натрий), не снижающие огнезащитных свойств антипиренов.

Антипирены неводостойкие, и для защиты их от выщелачивания пропитанные деревянные конструкции во влажных условиях эксплуатации следует покрывать атмосферостойкими или влагостойкими огнезащитными краска ми. Антипирены вводятся в древесину пропиткой в автоклавах или в горячехолодных ваннах, а также при поверхностной обработке путем нанесения кистью или краскопультом.

Огнезащитная краска - смесь связующего, пигмента и наполнителя, которая способна к самопроизвольному затвердению, причем образующаяся пленка может служить как для огнезащиты, так и для декоративных целей.

В состав огнестойких силикатных красок входят в соответствующих пропорциях: огнестойкие наполнители, белила, цветной пигмент, калиевое жидкое стекло, специальные добавки.

Огнезащитные краски чаще всего готовят с использованием калиевого жидкого (силикатного) стекла. Натриевый силикат при нахождении во влажных условиях даст на поверхности больше высолов - белых налетов, чем калиевый. В качестве наполнителя чаще всего используется молотый порошок вспученного или невспученного вермикулита, перлита, талька, волокна каолиновой ваты или распушенного асбеста.

Для огнезащиты деревянных конструкций в условиях закрытых сухих помещений, особенно стропил, обрешетки и кровли, выпускаются три пропиточных состава - антипирены ПП, МС 1/1 и МС. Долговечность этих покрытий - три года. По истечении этого срока надо повторить огнезащитную обработку.

12.1.2. Огнезащитные пасты и штукатурки

Огнезащита строительных конструкций может осуществляться огнезащитными пастами и огнезащитными штукатурками путем обмазки, механическим нанесением и напылением.

Толщина накладываемого слоя огнезащитных паст обычно не превышает 0,5-1 см, штукатурок - 2-4 см.

Основное отличие огнезащитных паст и штукатурок от обычных цементнопесчаных шпатлевок и растворных штукатурных смесей - отсутствие в качестве связующего портландцемента и заполнителя в виде кварцевого песка.

Как известно, портландцемент при твердении наряду с гидросиликатами, гидроалюминатами и гидроферритами выделяет гидроксид кальция, который при действии температур свыше 550 °C разлагается. При тушении пожара водой (или просто при соприкосновении с влажным воздухом) идет обратная реакция; при этом продукт гидратации увеличивается в объеме в два раза. Гашеная известь «рвет» поверхностный слой, образуются «дутики», трещины, которые способствуют проникновению огня внутрь конструкции.

Огнезащитные пасты и штукатурные растворы готовят на основе силикатного жидкого стекла, строительного гипса, глиноземистого цемента или пуццолановых цементов. В качестве заполнителя используется вспученный или невспученный вермикулит, перлит, диатомит, трепел, вулканическая пемза, вулканический туф, трасс, мелкофракционный керамзит, шунгизит, молотые металлургические шлаки, золы ТЭЦ. Применяют также волокнистые наполнители: каолиновую вату и другие минеральные волокна, распушенный асбест.

Предел огнестойкости указанных покрытий - 0,5-2,5 ч.

Простейшие огнезащитные пасты изготавливают с использованием местных «тощих» глин в смеси с водным раствором сульфитно-дрожжевого щелока (СДЩ); гипсового теста с волокнистым минеральным наполнителем и СДЩ. Их рекомендуется применять в сухих помещениях (при относительной влажности воздуха менее 65 %).

Особенно сильны огнезащитные свойства вермикулитовых и перлитовых композиций. Их предел огнестойкости - 3-6 ч.

Уникальными огнезащитными свойствами обладают вермикулитосодержащие изделия. В силу высокой отражательной способности частиц вермикулита, низкой теплопроводности, упругости огнезащита из них хорошо сохраняет целостность, отличается высокой трещиностойкостью при пожаре (во время тушения трещины не образуются).

12.1.3. Негорючие обои

Стекловолокнистые обои являются экологически чистым продуктом. Стекловолокнистую нить изготавливают из природного сырья - кварцевого песка - и ткут из нее стекловолокнистые обои.

Покрытия для стен, изготовленные таким образом, обладают огнезащитными свойствами: это негорючий материал, предназначенный для отделки всех типов зданий.

Стеклообои широко применяются в качестве одной из противопожарных мер в современной отделке.

12.1.4. Огнезащитная изоляция из сборных элементов

Наряду с традиционными «мокрыми» методами огнезащиты стальных конструкций в строительстве получают распространение более прогрессивные способы, основанные на применении облегченных облицовочных изделий, к которым относятся минераловатные, вермикулитперлитосодержащие, асбестовые, гипсоволокнистые и другие материалы.

Минераловатные волокна способны выдерживать, не плавясь, температуру выше 1000 °C, в то время как связующие при температурном воздействии свыше 250 °C испаряются. Волокна остаются неповрежденными и в силу хаотического сцепления обеспечивают связанность и достаточную прочность, создавая защиту от огня. Высокая температуростойкость минераловатных изделий, особенно содержащих небольшое количество связующих (менее 2 %), позволяет с успехом применять их в качестве огнезащиты. Кроме того, минераловатные волокна выгодно отличаются от стеклянных волокон более высокой температурой спекания и плавления.

Упомянутые изделия применяют и при огнезащитной обработке тонкостенных (армоцементных) конструкций с пониженной огнестойкостью. Плиты крепятся с помощью силикатного клея (толщина слоя - около 2 мм).

Для противопожарной изоляции элементов трубчатого сечения можно использовать минер ало ватные цилиндры. Они режутся и легко надеваются на трубу, склеиваются силикатным клеем и скрепляются скобами или бандажом.

Минер ало ватные маты с сетчатой оплеткой, содержащие минимальное количество синтетической связки (менее 1 %), рекомендуются для устройства огнестойкой изоляции вентиляционных каналов трубчатого сечения, труднодоступных участков и криволинейных поверхностей.

Все минераловатные огнезащитные изделия повышают предел огнестойкости изолируемых конструкций от 30 минут до 2 часов.

Также противопожарную защиту несущих конструкций можно осуществлять с помощью гипсового листа. Например, можно защитить несущий стальной каркас от огня, выполнив из листов ГИПРОК самонесущую конструкцию вокруг защищаемой конструкции.

  • 12.2. Сухие смеси
  • 12.2.1. Виды сухих смесей

Сухие смеси представляют собой смесь вяжущих, заполнителей (наполнителей) и различных добавок.

В отличие от растворов и бетонов, приготовленных по традиционной технологии, сухие смеси доставляются на объекты строительства в сухом виде и смешиваются с водой непосредственно перед использованием.

Первоначально сухие смеси применялись в случаях, когда доставка обычного раствора и бетона на объекты строительства была затруднена или неэкономична. В результате разработки новых добавок и методов производства сухих смесей удалось реализовать оригинальные технологии строительных работ на основе модифицированных сухих смесей. К ним относятся тонкослойные технологии (самовыравнивающиеся растворы, плиточные составы, тонкие штукатурки), комплексные системы устройства несущих полов.

Мировой и отечественный опыт использования сухих смесей показал их высокую эффективность и преимущества по сравнению с традиционными методами проведения работ:

  • - повышение производительности труда в 1,5-5 раз в зависимости от вида работ, механизации, улучшение транспортировки;
  • - снижение материалоемкости по сравнению с традиционными технологиями в 3-10 раз в зависимости от видов работ (плиточные работы - в 7 раз, выравнивание стен и полов - в 10 раз);
  • - стабильность составов и, как следствие, повышение качества строительных работ;
  • - длительность срока хранения без изменения свойств и расходование по мере необходимости;
  • - возможность транспортирования и хранения при отрицательной температуре.

В настоящее время в мире выпускается широкая номенклатура сухих смесей для различных видов строительных работ.

12.2.2. Сухие растворные смеси для выравнивания стен и потолков

Выравнивающие составы для стен и потолков, штукатурные и шпатлевоч-ные растворы представляют собой улучшенные сухие смеси из минеральных компонентов и специальных добавок.

Они предназначаются для выполнения традиционных штукатурных работ на различных основаниях, а также для выравнивания любых стен перед укладкой плитки, отделкой деревом и наклеиванием обоев.

Материалы данного вида подразделяются на составы с цементным и клеевым связующими. Растворы, содержащие цемент, можно использовать в любых помещениях, в том числе в кухнях, ванных комнатах, саунах, бассейнах, производственных помещениях, а клеевые составы предназначаются для работ в сухих помещениях: жилых комнатах, вестибюлях, офисах, магазинах.

Также смеси для выравнивания стен и потолков различаются по толщине наносимого слоя - от 1 до 30 мм. Если выравнивающий раствор наносится на голую кирпичную кладку, то рекомендуется проводить штукатурные работы в три слоя: первый слой - грубый (предварительное выравнивание), второй слой - промежуточный (гидроизоляционные материалы), третий слой - толщиной от 0 до 2 мм - готовит стену для покраски, приклеивания обоев и других видов отделки.

Большой интерес представляют штукатурные смеси производства немецкого концерна «КНАУФ». Они изготавливаются на основе строительного гипса, поэтому универсальны при внутренней отделке помещений.

Гипсовые штукатурные смеси пожаробезопасны, гигиеничны и безвредны для здоровья человека. В помещении, отделанном этими материалами, создается оптимальный тепловлажностный микроклимат. Они поглощают влагу при ее избытке и отдают при недостатке. При этом, обладая низкой теплопроводностью, гипсовые штукатурки препятствуют потере тепла.

Существует множество видов декоративной штукатурки с различной фактурой: рифленой, шероховатой, рустика.

Выравнивающие растворы для стен и штукатурные смеси используются для отделки жилых помещений, санузлов, офисов, магазинов, подсобных помещений, вокзалов, промышленных зданий, спортивных сооружений.

Некоторые марки растворов служат для выравнивания поверхностей стен, заглаживания грубой или поврежденной штукатурки (в том числе и наружной) и кирпичных стен, а также для оштукатуривания тонким слоем всех обычных поверхностей: бетонных, цементно-известковых, цементно-песчаных, пенобетонных, гипсокартонных.

Основанием под штукатурку могут быть любые поверхности, выполненные из кирпича, пустотелых керамических блоков, бетона, цементно-стружечных плит, гипса или гипсокартона, а также из стекла и металла.

Отдельные составы могут применяться для реставрации и отделки внешних фасадов зданий.

При нанесении декоративной штукатурки основание должно быть несущим, гладким, чистым и свободным от посторонних элементов (краска, пыль), которые уменьшают сцепление между материалами. Рекомендуется обрабатывать основание грунтовыми средствами или подкладочной эмульсией. Добавление в шпатлевочные и штукатурные смеси дисперсии позволит использовать их для работ с поверхностью, покрытой масляной краской.

Почти все растворы для обработки стен и потолков являются морозо-стойкими, водостойкими, невоспламеняющимися и экологически чистыми.

Некоторые из них содержат гидрофобные соединения, которые задерживают воду на поверхности штукатурки и делают ее устойчивой к смыванию.

Штукатурные и выравнивающие растворы нельзя приготавливать и использовать при температуре ниже 5 °C и выше 25 °C.

  • 12.3. Строительные клеи
  • 12.3.1. Виды строительных клеев

В настоящее время при проведении строительных работ вместо традиционных крепежных материалов все чаще используются различные клеящие вещества в силу технологичности их применения, универсальности свойств, стойкости и долговечности при различных воздействиях среды.

По химической природе клеи подразделяют на натуральные и синтетические. К первым относятся животные, растительные, минеральные клеи, а ко вторым - неорганические и полимерные.

По способам отверждения клеи подразделяют на пять основных типов:

  • - ПВА-клеи, склеивание сухим остатком после испарения воды;
  • - контактные клеи, склеивание сухим остатком после испарения летучего растворителя;
  • - полиуретановые клеи, склеивание благодаря воздействию влаги, содержащейся в воздухе и материале;
  • - клеи-расплавы, склеивание в результате остывания вещества;
  • - молекулярные клеи, склеивание на молекулярном уровне.

Также все строительные клеевые соединения подразделяют на группы в зависимости от области применения: для паркетов, для напольных покрытий (линолеум, ковролин), для стеновых и потолочных панелей, для обоев, другие специальные клеи. Каждый вид клея пригоден только для работы с определенными материалами, поэтому рекомендуется при проведении ремонтных работ использовать специальные клеи (обойные, паркетные), а не многофункциональные. Универсальность клея всегда сказывается на его качестве: чем больше назначений, тем меньше прочность и гарантии.

12.3.2. Клеи для паркета

Клеи для паркета используются для наклеивания штучного и мозаичного паркета на цементные, бетонные, деревянные и прочие полы.

Основой паркетных клеев почти всегда служит ПВА, экономичный и обеспечивающий высокую противопожарную безопасность. Такие клеи не содержат растворителей, обладают пластичностью и высокой экономичностью расхода. Некоторые виды клеевых соединений для паркета обладают высокой морозостойкостью, выдерживают замораживание при температуре воздуха до -30 °C.

Отдельные паркетные клеи пригодны для склеивания между собой штучного паркета, когда нужна высокая прочность и устойчивость, и для приклеивания ламинатных плит к различным основаниям.

Использовать клеи для паркета достаточно просто: они равномерно наносятся на сухую, чистую, обезжиренную поверхность при помощи кисти, шпателя или валика. Некоторые клеи изготавливаются в удобных шприцевых бутылках и наносятся на основание из сопла бутылки. Паркетные части, смазанные клеем, плотно прижимаются друг к другу, после чего клею дают время затвердеть (подсохнуть) от 40 минут до 7 дней, в зависимости от марки клея, температуры воздуха в помещении, влажности.

12.3.3. Клеи для напольных рулонных покрытий

Клеи для напольных покрытий предназначены для приклеивания ковролина, линолеума, пробковых и других напольных рулонных покрытий на стяжку из цементно-песчаного раствора, бетон, дерево и прочие поверхности.

Такие клеи создаются на основе синтетических смол, являются экологически чистыми, имеют высокую начальную прочность.

Все аналогичные клеевые массы гарантируют экономичный расход и высокое качество, обладают устойчивостью к температурным колебаниям и просты в применении. На подготовленную поверхность (обезжиренную, сухую, очищенную от пыли, грязи, посторонних частиц) зубчатым шпателем по всей поверхности пола наносится клеевая масса, к которой сначала плотно прижимается, а потом тщательно разглаживается покрытие.

Все аналогичные клеи создаются на основе природных компонентов, поэтому не требуют особых предосторожностей во время работы с ними.

12.3.4. Клеи для обоев

Клеи для обоев предназначены для наклеивания бумажных, текстильных, стеклообоев и других настенных покрытий.

Обойные клеи подразделяют на готовые клеевые субстанции и порошкообразные «полуфабрикаты».

Готовые клеи выпускаются в виде специальной дисперсии, которая особенно хороша для работы с тяжелыми обоями.

Перед выполнением поклейки обоев основание предварительно очищается от незакрепленных частиц и пыли, масла, жира, сконденсированной влаги, остатков краски. Затем на смазанную клеем поверхность накладывают обои, плотно прижимают и разравнивают при помощи мягкой салфетки или специального шпателя; иногда для достижения лучшего результата сами обои также обрабатываются клеем с тыльной стороны (такие требования обычно оговариваются в инструкции). Обоям дают подсохнуть, окончательное время высыхания клея зависит от влажности, температуры воздуха в помещении и на улице, марки клея, размеров комнаты и составляет 24-38 ч.

Сухие клеевые растворы перед использованием разводят водой в пропорции, указанной производителем на упаковке. Тщательно размешивают до исчезновения комков, отстаивают до необходимого набухания клеящих веществ и наносят с помощью кисти на основание и обои.

Необходимо учитывать, что сухие клеи более пригодны для наклеивания бумажных и других легких обоев.

Многие фирмы - производители обоев изготавливают сегодня и специальные клеи.

12.3.5. Клеи для стеновых и потолочных панелей

Эти клеи предназначены для закрепления стеновых и потолочных панелей из дерева, пластика, ДСП, гипсокартона на любые поверхности: цемент, бетон, дерево, кирпичную кладку и пр. Они мало чем отличаются от паркетных.

Такие клеи предназначены для одностороннего нанесения и просты в применении: наносятся на чистые поверхности (обезжиренные, без пыли и посторонних частиц, сухие) шпателем.

Время высыхания зависит от температурной среды и влажности помещения и достигает трех-четырех дней. Сильно впитывающие поверхности рекомендуется предварительно обрабатывать праймером в целях экономии клея.

12.3.6. «Жидкие гвозди»

Под термином «жидкие гвозди» подразумевается группа высокоадгезионных контактных клеев. Такой клей не требует сплошного нанесения на поверхность, он наносится в тех точках, где можно было бы забить гвозди. Они предназначены для склеивания древесины, бетона, пенопласта, полистирола, металла и конструкционных элементов.

«Жидкие гвозди» - это влажноотверждающиеся клеи, обладающие высокой прочностью, термо- и влагостойкостью, а также быстрым схватыванием даже при высокой влажности воздуха. Поверхности, подлежащие склеиванию, должны быть чистыми, обезжиренными, высушенными. Нельзя использовать клей при температуре ниже 5 °C.

При склеивании поверхностей клей наносится при помощи шпателя со средним числом зубьев. При незначительной пористости склеиваемых поверхностей достаточно нанести клей на одну поверхность, при большой пористости - на обе поверхности. Время отверждения - приблизительно 1 ч.

При работе с «жидкими гвоздями» необходимо соблюдать меры предосторожности, так как они вредны для здоровья человека. При вдыхании паров возможно раздражение глаз, органов дыхания и кожи, аллергическая реакция всего организма. При попадании на кожу или в глаза необходимо их сразу же тщательно промыть. При работе с такими клеями необходимы вытяжная вентиляция и респираторы.

12.4. Монтажная пена

Монтажная пена популярна на стройках и при проведении ремонта, она выступает в роли наполнителя, теплоизолятора и склеивающего вещества.

Пенные заполнители созданы на основе полиуретана и вспениваются за счет высокого давления в баллоне и взаимодействия с влагой воздуха. Они используются для заполнения оконных и дверных проемов, герметизации, монтажа, изоляционных работ, а также в качестве крепления. Они могут удерживать дверные коробки без гвоздей и шурупов, но для этого необходимо их правильно нанести: смесь наносится в восьми точках, где сосредоточена основная нагрузка (петли, зона замка, внутренняя планка).

Монтажные пены производятся в стандартных баллонах по 400, 600, 750 и 1000 мл. Они просты в применении: выдавливаются из аэрозольного ручного пистолета (для профессиональных строителей). Такая расфасовка позволяет экономично дозировать материал.

Монтажные пены обладают целым рядом полезных качеств: они слабо-воспламеняющиеся, отлично вспениваются, не содержат вредных компонентов типа фреона и фторуглерода, имеют отличную адгезию ко многим материалам и высокую термостойкость.

Пена мгновенно отверждается в результате реакции двух содержащихся в баллоне компонентов, стоит лишь хорошо взболтать баллон - и можно начинать монтаж.

После нанесения пены ей необходимо дать время для затвердевания от 20 до 40 минут в зависимости от толщины слоя, температуры воздуха и влажности. После полного отверждения излишки пены снимаются при помощи специальных инструментов, а поверхность выравнивается.

12.5. Шпатлевки

Шпатлевки предназначены для заделки трещин, выравнивания поверхности и придания однородности строительной конструкции для последующей отделкой красками, покрытия защитными веществами или оклейки пленочными материалами.

Они отличаются от строительных растворов большей дисперсностью -размером частиц, диаметр которых менее 200 мкн. В рабочем состоянии это вязкопластичные массы, состоящие из вяжущего наполнителя, а также специальных добавок, таких как регуляторы схватывания и твердения, пластификаторы, гидрофобизаторы, пигменты.

Высокая влагостойкость, биостойкость, нетоксичность, замедленные сроки схватывания (для удобства работы) - все эти свойства шпатлевки обусловлены наличием олигомеров (полиэфиров целлюлозы).

Основной компонент таких шпатлевок - карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - порошкообразный или волокнистый продукт белого цвета, хорошо растворяющийся в воде, образующий мягкий коллоидный раствор, замедляющий схватывание гипса, повышающий водостойкость клеев, мастик, шпатлевки.

Шпатлевки подразделяют по виду вяжущего на воздушные (например, на основе строительного гипса), гидравлические (на основе портландцемента), комбинированные (органоминеральные композиты).

По степени дисперсности шпатлевки подразделяются на грубодисперсные (размер частиц до 200 мкн и более); среднедисперсные - до 80 мкн; тонкодисперсные - до 20 мкн.

По фазовому состоянию шпатлевки подразделяют на сухие смеси (доставляемые на объект в таре в виде мешков и пакетов, которые затем затворяются водой и перемешиваются не месте производства работ) и готовые к употреблению (вязкопластичной консистенции в тюбиках, банках, ведерках).

По назначению и области применения: для отделки стен, потолков, полов, отделки интерьеров или экстерьеров зданий; для отделки бетонных, кирпичных, деревянных, металлических оснований.

Эксплуатационные свойства шпаклевочных покрытий определяются следующими показателями:

  • - сила сцепления (адгезия) шпатлевочного покрытия с обрабатываемой поверхностью (Н/мм[1] );
  • - сила внутреннего сцепления частиц шпатлевочного покрытия (Н/мм2), или когезия;
  • - усадочные деформации при отвердении - трещиностойкость (определяется с помощью специальных маяков);
  • - водопоглощение, водостойкость;
  • - атмосферостойкость (для наружной отделки);
  • - щелочно-кислотный показатель (pH);
  • - предельные температуры применения материала.

Вопросы для самопроверки к главе 12

13. УЧАСТИЕ АРХИТЕКТОРОВ И ДИЗАЙНЕРОВ В СОЗДАНИИ И ПРОИЗВОДСТВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Целенаправленное расширение номенклатуры и повышение качества применяемых в строительстве материалов требуют активного творческого участия архитекторов, строителей и технологов [1; 2; 4; 7].

Актуальны слова Э. Виолле-ле-Дюка, выступавшего против пассивной позиции архитекторов и предлагавшего создавать архитектуру, отвечающую потребностям своей эпохи, внося прежде всего разумное основание и здравый смысл во всякий замысел, используя материалы соответственно их качествам, откровенно прибегая к помощи индустрии, не дожидаясь, пока она навяжет нам свою продукцию, а, наоборот, опережая ее.

Архитектор совместно с технологами имеет возможность рационально изменять свойства конструкционных и отделочных материалов, создавать новые, неизвестные прежде материалы с оптимальными параметрами качества, удовлетворяющие определенным потребностям капитального строительства. Конечно, создание некоторых из них, полностью отвечающих широкому комплексу архитектурно-строительных требований, задача пока и чрезвычайно сложная и требующая значительных затрат труда, времени, средств. Архитекторы иногда требуют от технологов сиюминутного решения сложных научно-технических проблем, не всегда рассчитывая затраты, которые на это потребуются. Со временем наука, безусловно, позволит решать более сложные технологические задачи и расширит возможности создания материалов и изделий с заранее заданными свойствами.

13.1. Порядок разработки и постановки продукции на производство

Решая задачу планирования номенклатуры и качества будущей материальной базы строительства, а именно таковой является задача, стоящая перед архитекторами, заказывающими промышленности новые материалы и изделия с заданными параметрами качества, необходимо ясно видеть будущее архитектуры, для которой эти материалы создаются. Вкладывая огромные государственные средства в создание новых мощностей и новых предприятий стройиндустрии, надо быть уверенным в том, что и через десятилетия они смогут выдавать продукцию, необходимую будущим стройкам.

Общий порядок разработки и утверждения технических заданий на любую промышленную продукцию, которая должна полностью удовлетворять требованиям заказчика, установлен ГОСТ Р 15.201-2016 «Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство», распространяющимся на продукцию всех отраслей промышленности, включая строительные (конструкционные и отделочные) материалы и изделия. Этот стандарт определяет порядок разработки и поставки потребителю промышленной продукции. Согласно стандарту новой разработке обязательно должно предшествовать составленное с учетом требований заказчика и согласованное с «генеральным потребителем» материала техническое задание.

Разработка новых материалов, изделий, конструкций и их производство, даже в виде опытных партий, без технического задания потребителя запрещены. Таким образом, государственный стандарт предоставляет архитекторам и строителям широкие возможности и права контроля над номенклатурой, ассортиментом и качеством выпускаемых промышленностью строительных материалов, изделий, элементов конструкций, отделки и оборудования зданий. Все, что применяется в строительстве, - от стеновой панели или лицевого кирпича до дверной ручки или электровыключателя - должно быть произведено в строгом соответствии с требованиями архитекторов и строителей. Но это обязывает архитектора к четкой, понятной технологу и производственнику формулировке архитектурно-строительных требований и повышает их ответственность за качество продукции. Если новый материал, разработанный и изготовленный по представленному архитектором и строителем техническому заданию, не обеспечит «в деле» требуемой надежности, долговечности и других технических и эстетических качеств, значит, они допустили ошибку, неверно или недостаточно полно отразили в нем свои требования.

Примерная типовая схема технического задания-заказа на разработку нового либо совершенствование качества материала или изделия включает в себя следующие разделы:

  • 1. Общая часть.
  • 1.1. Наименование и назначение материала (изделия).
  • 1.2. Область и способ применения.
  • 2. Потребность.
  • 2.1. Объем и потребности на перспективу.
  • 2.2. География потребности.
  • 3. Архитектурно-строительные требования.
  • 3.1. Общестроительные требования.
  • 3.2. Эксплуатационные требования.
  • 3.3. Санитарно-гигиенические требования.
  • 3.4. Эстетические требования (с приложением эталона внешнего вида).
  • 3.5. Экономические требования.
  • 4. Контроль качества продукции.
  • 4.1. Методы контроля свойств.
  • 4.2. Порядок контроля качества.
  • 4.3. Требования к приемке материала (изделия).

Архитектор должен уметь, с одной стороны, правильно определить и четко сформулировать свои требования к продукции - материалам, изделиям, элементам конструкций, для того чтобы, сопоставляя эти требования с соответствующими показателями готовой продукции, правильно определить целесообразные области ее применения, а с другой - грамотно сформулировать свой заказ промышленности не только по номенклатуре материалов и изделий, но и по параметрам их качества. Последнее обстоятельство особенно важно в связи с тем, что успехи, достигнутые в последние годы в области технологии производства искусственных материалов, делают реальным производство массовой промышленной продукции с заранее заданными свойствами.

Основы методики составления архитектурно-строительного заказа промышленности на разработку нового строительного материала с оптимальными параметрами качества лучше всего рассмотреть на конкретном примере. Необходимо, например, заказать разработку нового, более эффективного в технико-экономическом отношении материала по сравнению с применяемыми для покрытия полов в жилых помещениях гостиничных зданий высших разрядов. Такое своеобразное «задание на проектирование» нового материала должно составляться соответствующим подразделением головного типологического НИИ.

Архитекторам и работающим в содружестве с ними инженерам должны быть хорошо известны и эксплуатационные режимы помещений, и типы применяемых при строительстве гостиниц междуэтажных перекрытий. Некоторые недостающие сведения могут быть получены через службы эксплуатации гостиниц. Эксплуатационный режим номеров определяет все возможные в процессе эксплуатации покрытия полов физико-механические, физико-химические и биологические воздействия, а также уровень акустического, теплотехнического и эстетического комфорта.

Самая большая трудность в определении архитектурно-строительных требований к продукции промышленности строительных материалов и изделий заключается, пожалуй, в том, что эти требования должны отражать потребности завтрашнего дня. Иными словами, в технические задания на разработку и производство новых видов строительных материалов должны закладываться не показатели продукции сегодняшнего дня, пусть даже высшей категории качества, а прогнозируемые на 5-10 лет вперед параметры, отражающие будущие потребности строительства и архитектуры в той номенклатуре материалов, которая лишь через несколько лет станет массовой продукцией отрасли. Эта продукция будет затем несколько (а иногда и десяток) лет выпускаться промышленными предприятиями, окупая затраты, понесенные на ее разработку и освоение.

Качество продукции промышленности строительных материалов определяется и регламентируется комплексом свойств, которые характеризуются, количественно или иным образом, большим числом показателей качества (в нашем примере это число равно примерно двум десяткам). Эти физико-механические, физико-химические, санитарно-гигиенические, эстетические, экономические и другие показатели объективно отражают полную качественную характеристику материалов и изделий, дают исчерпывающее о них представление. Вопрос определения возможности применить тот или иной материал в конкретной конструкции решается путем сопоставления показателей, характеризующих свойства материала, с показателями, обозначающими меру предъявляемых к этому материалу требований. Для положительного решения вопроса применения материала каждый из характеризующих его показателей должен быть не ниже (точнее, не хуже) показателей, характеризующих предъявляемые к нему архитектурно-строительные требования. При решении задачи оптимального управления технологическим процессом с целью получения материала с заданными архитектурно-строительными свойствами технологу приходится сталкиваться с многочисленными факторами, влияющими на параметры создаваемого им материала. В этих условиях задача оптимизации всех показателей качества материала становится чрезвычайно сложной. Кроме того, следует иметь в виду, что технико-экономическая целесообразность применения того или иного материала в конструкции и долговечность его службы определяются рассмотренными выше показателями не в одинаковой степени весомости.

Для получения необходимой информации о степени воздействия того или иного фактора (например, степени истирания, или абразивного износа покрытия пола, определяемого количеством наступаний за единицу времени) целесообразно воспользоваться методом натурных обследований объек тов. Применяя метод натурных обследований, с помощью специально сконструированных счетчиков можно с достаточной точностью установить интенсивность движения людей в жилых помещениях гостиничных номеров: 25-35 тыс. наступаний в год. Натурными же наблюдениями установлено, что полный износ рабочей толщины материала покрытия пола вызывается истиранием в местах наиболее интенсивного движения (у входа в помещение и около рабочего стола).

Расчет числа требуемых циклов машинного истирания, определяемого по стандартизованной методике испытаний материалов на истираемость, для обеспечения необходимого минимального срока службы покрытия производят на основании данных об интенсивности абразивного износа покрытий полов типа помещения. По интенсивности абразивного износа покрытий полов все типы помещений можно условно разделить на шесть категорий: I - до 20 тыс. наступаний в год, II - до 50 тыс., III - до 100 тыс., IV - до 200 тыс., V -до 500 тыс., VI - свыше 500 тыс. наступаний в год. Предположим, что расчетный срок службы материала в двухместном гостиничном номере составляет восемь лет. Для технолога (разработчика материала) это будет означать, что при коэффициенте корреляции, равном 100, необходимо получить материал, сопротивление истиранию которого должно быть в пределах от 1600 до 4000 циклов. Подобным же образом заказчик определяет заданные в допустимых пределах или оптимальные величины других эксплуатационно-технических показателей, которые обозначаются определенным цифровым индексом.

Для группы экономических показателей в задании должны быть указаны их максимальные значения, выше которых применение материала в данной конструкции становится нецелесообразным. В составлении этой части задания на разработку нового материала совместно с архитектором принимают участие инженеры-экономисты. При рассмотрении группы эстетических требований, кроме некоторых светотехнических показателей, определяющих в задании цветовую характеристику проектируемого материала, необходимо указать номера эталонов, которым должны соответствовать его декоративнохудожественные качества - рисунок, фактура и пр.

Данная методика может быть использована для составления архитектурно-строительного заказа на разработку и производство нового материала на примере только одной группы материалов. Для других групп материалов и изделий изменится комплекс заданных параметров качества, однако он будет всегда определяться режимом эксплуатации конструкции, для которой материал создается, и рассмотренными выше архитектурно-строительными требованиями.

13.2. Квалиметрия архитектурно-дизайнерских материалов и изделий

В настоящее время на основе ряда научных работ эта методика усовершенствуется с применением метода квалиметрии (метод комплексной количественной оценки качества продукции) по величине интегрального показателя качества с учетом оптимального срока службы материала и факторов морального старения. Причем более совершенная интегральная оценка качества может быть применена не только для аттестации строительных материалов и изделий, но и для суммарного выражения комплекса архитектурно-строительных требований к ним.

13.2.1. Постановка задачи

Эпоха создания материалов по принципу «примерь - отрежь» подошла к концу, наука о материалах поднялась на новую ступень. Человек научился создавать материалы с такими свойствами, которые ему потребуются завтра.

Архитектор и дизайнер в процессе проектирования используют материалы и изделия, создавая то, чего раньше в материальном мире не существовало. В результате художественно-конструкторской деятельности образуется плод синтеза техники и искусства - новый архитектурный объект. В создаваемых архитектурных сооружениях встречаются разные соотношения художественно-эстетической и конструктивной значимости. Как правило, в гражданском здании как в цельном архитектурном объекте преобладает утилитарно-техническая сторона, а в дизайне фасадов и интерьеров этого здания - художественно-эстетическая сторона.

В проектной документации «Архитектурные решения» должны содержаться следующие архитектурно-художественные решения: описания и обоснования использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров объекта капитального строительства; описания решений по отделке помещений основного, вспомогательного, обслуживающего и технического назначения; описания решений по декоративно-художественной и цветовой отделке интерьеров для объектов непроизводственного назначения. В состав рабочей документации входят также ведомости отделки фасадов зданий, интерьеров помещений, экспликация полов и других покрытий здания, в которых указывают конкретные материалы и изделия, а также их количество.

При проектировании объектов специалистам - архитекторам, дизайнерам архитектурной среды и дизайнерам интерьера - приходится принимать решения по выбору материалов и изделий для внешней и внутренней облицовки здания. Многообразие на рынке облицовочных материалов и изделий ставит сложную задачу их рационального выбора. Данная задача является многокритериальной, так как материалы и изделия имеют несколько свойств, определяющих качество, которые, в свою очередь, имеют разные измерения, а их параметры находятся на относительно разном уровне; в то же время эти свойства имеют разную значимость в обеспечении качества покрытия. В этом случае выбор облицовочного изделия объективно лучшего качества из нескольких изделий заданного назначения без применения специальной методологии является непосильной задачей.

Для того чтобы эффективно управлять качеством, необходимо уметь его количественно определять. Комплексную количественную оценку качества облицовочного изделия нами предлагается проводить с использованием основных принципов квалиметрии и разработанного алгоритма, представленного ниже.

13.2.2. Алгоритм квалиметрии облицовочных изделий

После создания архитектором и дизайнером художественных образов экстерьера и интерьеров здания наступает стадия выбора конкретных облицовочных изделий. Задача состоит в выборе из множества имеющихся на рынке изделий одного назначения того изделия, которое обеспечит требуемое комплексное качество архитектурно-художественного решения здания.

Этап 1. Оценка простых свойств объекта на четвертом уровне.

1.1. Определение номенклатуры показателей качества облицовочного материала с учетом условий его работы. Оптимальный подбор показателей качества и свойств для облицовочного изделия заданного применения имеет принципиально важное значение, так как позволяет обеспечить необходимую точность оценки и минимизировать трудоемкость комплексной оценки. Примерный перечень этих показателей приведен в табл. 13.1. Группа функциональных свойств применима для оценки качества любого облицовочного изделия, а капитальность и экономичность должны учитываться в зависимости от типа оцениваемого изделия.

Таблица 13.1

Структура показателей свойств и качеств облицовочных изделий

Показатели качества здания

Требования к изделию

Уровень 0

Уровень 1

Уро

вень

2

Уровень 3

Уровень 4

Цоколь

Стены

Кровля

Пол

Стены

Потолок

Интегральное качество - целесообразность

Функциональность

Комфортность

Эстетичность

Точность размеров формы

+

+

+

+

+

+

Соответствие цвета

+

+

+

+

+

+

Соответствие текстуры

+

+

+

+

+

+

Соответствие фактуры

+

+

+

+

+

+

Звуковой комфорт

Звукопоглощение

-

-

-

±

+

+

Звукоизоляция

-

-

-

+

-

-

Тепловой комфорт

Теплопроводность

-

+

-

±

+

+

Теплоемкость

-

+

-

±

+

+

Теплоусвоение

-

±

±

+

-

-

Антропометричность

Наибольшие размеры

+

+

+

+

+

+

Наибольшая масса

+

+

+

+

+

+

Физиологичность

Светоотражение

(блеск)

-

-

-

±

+

+

Электростатичность

-

-

-

+

-

-

Обслуживание

Легкость чистки от пыли

-

-

-

+

+

+

Легкость мокрой уборки

-

-

-

+

±

-

Допустимость обработки химическими средствами

-

-

-

+

±

-

Безопасность

Экологичная

Токсичность при нормальных условиях

-

-

-

+

+

+

Содержание тяжелых металлов

-

-

-

+

+

±

Содержание радионуклидов

+

+

+

+

+

+

Пожарная

Группа горючести

+

+

+

+

+

+

Группа воспламеняемости

+

+

+

+

+

+

Группа распространения пламени

+

+

+

+

+

+

Группа дымообразующей способности

+

+

+

+

+

+

Окончание табл. 13.1

Показатели качества здания

Требования к изделию

Уро

вень

0

Уро

вень

1

Уро

вень

2

Уровень 3

Уровень 4

Цоколь

Стены

Кровля

Пол

Стены

Потолок

Механическая

Нескользкость

-

-

-

+

-

-

Капитальность

Надежность

Предельные состоя-

НИЯ

Прочность при сжатии, изгибе и т. д.

+

+

+

+

+

+

Прочность на удар

-

-

+

+

-

-

Прочность на продавливание

-

-

-

+

-

-

Истираемость

-

-

-

+

-

-

Долговечность

Водостойкость

+

+

+

+

+

+

Атмосферостойкость

+

+

+

-

-

-

Морозостойкость

+

+

+

-

-

-

Химическая стойкость

+

+

+

-

-

-

Светостойкость

+

+

+

-

±

-

Ремонтопригодность

Допустимость ремонта

+

+

+

-

-

±

Сохраняемость

Гарантийный срок эксплуатации

+

+

+

+

+

+

Экономичность

Капитальные вложения

Стоимость применения

Стоимость изделия (материала)

+

+

+

+

+

+

Заготовительно-складские затраты

+

+

+

+

+

+

Стоимость укладки изделия в «дело»

+

+

+

+

+

+

При эксплуатации

Эксплуатационные расходы

Приведенная стоимость текущего ремонта

+

+

+

+

+

+

Затраты на периодическую защитную обработку поверхности

+

+

+

+

+

+

Примечание: знак «+» указывает на применяемость, а знак «-» - на неприменяемость. Сочетание «±» означает применяемость к некоторым изделиям.

  • 1.2. Составление иерархической структурной схемы свойств облицовочного изделия - дерева свойств, необходимых и достаточных для оценки его качества. Интегральное качество как некоторое наиболее обобщенное комплексное свойство продукции рассматривается на самом низком, нулевом уровне иерархической совокупности свойств, а составляющие его менее обобщенные свойства - на более высоком уровне иерархии: первом, втором и т. д. То есть, свойство /-го уровня определяется соответствующими свойствами (/ + 1) уровня (/ = 0, 1, 2, ..., т).
  • 1.3. Назначение номенклатуры простых свойств Р„ базовой Рбаз-и браковочной Рбр величин этих свойств. Абсолютные показатели свойств изделий могут быть метрологическими и экспертными. В качестве базовых простых свойств Р?аз- принимают, как правило, аналогичные показатели лучших отечественных и зарубежных образцов изделий, а также перспективные образцы проектируемой продукции и обновления стандартов перспективными требованиями.
  • 1.4. Определение вида зависимости между показателями простых свойств изделия Р и их относительными оценками К... Вычисление относительных оценок отдельных свойств К может быть произведено по формуле:

К.. = (Р.. - Р б? )/(Р 6*3- - Р6?).

1.5. Определение для каждого образца изделия (г) относительной величины простых свойств К"..

Этап 2. Оценка качества объекта на уровнях 3, 2, 1.

  • 2.1. Определение весомостей простых свойств и комплексных качеств М, приемлемых для комплексной оценки качества Ко данного объекта. Весомости всех свойств, находящихся на одном уровне, определяются с точки зрения обеспечения качества здания и связаны друг с другом так, что сумма весомостей всегда остается постоянным числом У2” M.j = const, например единицей.
  • 2.2. Сведение воедино оценок отдельных свойств К с учетом их весомости М для получения комплексной оценки качества К". Расчет комплексной оценки качества методом средневзвешенной с учетом весомостей отдельных свойств, дающий возможность объединения относительных оценок простых свойств, производится по формуле:

кг = уг Кг-М..

  • 1 j=l ч ч
  • 2.3. Определение для каждого образца изделия (г) величины комплексного качества К.

Этап 3. Анализ оценки интегрального качества на нулевом уровне

3.1. Вычисление комплексной оценки простых качеств и интегральной оценки качества для каждого образца изделия Кго.

Формула расчета интегрального качества, в которой используется среднегеометрическая величина оценок отдельных свойств с учетом их весомости:

к;=Еч

Целесообразно применение для этих целей также средней гармонической: V” М..

Кг

3.2. Ранжирование показателей интегрального качества каждого из анализируемых изделий. Выбор изделия с максимальной величиной этого показателя:

Kr = max.

О

Использование в архитектурно-дизайнерской практике предлагаемой методики выбора облицовочных материалов и изделий повысит уровень качества проектной продукции, улучшит технико-экономические, эксплуатационные и иные показатели для конкретных объектов строительства, обеспечит гарантии и повышение рыночной конкурентоспособности проектной продукции.

Вопросы для самопроверки к главе 13

  • 1. Что такое качество строительных материалов?
  • 2. Что означает простое или сложное свойство строительного материала?
  • 3. Что такое дерево свойств?
  • 4. Что означают интегральные и комплексные свойства архитектурно-строительных материалов?
  • 5. Для чего применяется квалиметрический анализ?

ЛИТЕРАТУРА

  • 1. Азгалъдов, Г. Г. Квалиметрия в архитектурно-строительном проектировании [Текст] / Г. Г. Азгальдов. - М.: Стройиздат, 1989. - 264 с.
  • 2. Айрапетов, Д. П. Архитектурное материаловедение [Текст] : учебник для вузов / Д. П. Айрапетов. - М.: Стройиздат, 1983. - 310 с.
  • 3. Архитектурные конструкции [Текст]: учебник для вузов по спец. «Архитектура» / под ред. 3. А. Казбек-Казиева. - М. : Высшая школа, 1989. - 342 с.
  • 4. Байер, В. Е. Архитектурное материаловедение [Текст] : учебник для вузов / В. Е. Байер. - М.: Архитектура-С, 2006. - 264 с.
  • 5. Байер, В. Е. Материаловедение для архитекторов, реставраторов, дизайнеров [Текст] / В. Е. Байер. - М.: Астрель : ACT, 2004. - 250 с.
  • 6. Карасева, Л. В. Физика среды и ограждающих конструкций. Ч. 1. Тепломассообмен в ограждающих конструкциях [Текст] : учеб, пособие для вузов / Л. В. Карасева. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2013. - 148 с.
  • 7. Качество жилых зданий [Текст] : учеб, пособие / под ред. А. Я. Пылаева ; Южный федеральный университет. - Ростов н/Д ; Таганрог : Изд-во ЮФУ, 2017 - 332 с.
  • 8. Князева, В. П. Экологические аспекты выбора материалов в архитектурном проектировании [Текст] : учеб, пособие / В. П. Князева. - М.: Архитектура-С, 2006. - 296 с.
  • 9. Пылаев, А. Я. Архитектурное материаловедение [Текст] : курс лекций / А. Я. Пылаев. -Ростов н/Д: ИАрхИ ЮФУ, 2011. - 284 с.
  • 10. Современные отделочные и облицовочные материалы [Текст]: учеб.-справ. пособие / Е. И. Лысенко [и др.]. - Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 448 с.
  • 11. Современные строительные материалы и товары [Текст] : справочник / авт.-сост. И. Михайлова, В. Васильев, К. Миронов - М.: ЭКСМО, 2003. - 576 с.

  • [1] Назовите виды огнезащитных материалов. 2 Какова классификация сухих строительных смесей? 3 Где применяются в строительстве готовые растворные смеси и в чем прогрессивность их применения? 4 Перечислите виды клеев. 5 Почему популярна на стройках монтажная пена? 6 С какой целью используют шпатлевку?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ