Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Конструкции панелей наружных и внутренних стен

В связи с многообразием требований, которым должны удовлетворять наружные стеновые панели, проектирование их являет-ся довольно сложной задачей. Помимо общих требований, предъявляемых к наружным стенам (прочность, устойчивость, малая теп-лопроводность, морозостойкость, огнестойкость, небольшой вес, экономичность), изго-товление и монтаж конструкции наружных стеновых панелей должны вестись с миниму-мом трудовых затрат; в них должны быть за-ложены совершенные конструкции стыков и высокая степень заводской готовности. Форма и отделка панелей должны соответствовать эстетическим требованиям, предъявляемым к зданиям в данном районе строительства.

Оптимальные конструктивные решения па-нелей найти трудно и потому, что они непре-рывно видоизменяются и совершенствуются. В настоящее время разработано много ва-риантов стеновых панелей. Ниже дано описа-ние наиболее применяемых из них и перспек-тивных. На рис. 14, а показана несущая од-нослойная стеновая панель бескаркасного до-ма, изготовленная из керамзитобетона мар-ки 75 с объемным весом 900 -1100 кг/мя. Тол-щина панели 340 мм. Наружная поверхность панели имеет фактурный слои толщиной 20 мм из декоративного бетона, а внутрен-няя - отделочный слой толщиной 10 мм из раствора, укладываемого в форму при бетони-ровании панели, После монтажа панели ос-тается произвести шпаклевку и окраску ее внутренней поверхности.

Рас. 14. Однослойные стеновые панели:

а — конструкция керамзитобетонной панели; б — сопряжение наружное панели с внутренней; ; в — то же, внутренних между собой; 1 — подъемная петля; 2- температурный шов; 3 — декоративный бетон; 4 — аффективный утеплитель; 5 — панель отопления; 6 — закладные стальные детали; 7 — стальные соединительные стержни; 8 — панель наружной стены; 9 — то же, внутренней; 10 — отделочный слой; г — из ячеистых бетонов; 1 — арматурная сетка; 2- подъемные петли; 3 — сварные каркасы; 4 - пазы для установки кронштейнов под подоконные доски

На рис. 14, б, в показано сопряжение и крепление керамзитобетонных панельных стен - наружной и внутренней и внутренних между собой. Панели скрепляют между собой приваркой стальных стержней или планок к закладным стальным деталям панелей наруж-ных и внутренних стен. После сварки крепеж-ные детали замоноличивают раствором идя бетоном для защиты их от коррозии и от воздействия на них огня в случае пожара. Небольшой объемный вес имеют однослой-ные стеновые панели, изготовленные из армобетонных автоклавного твердения.

В типовом проекте жилых крупнопанель-ных домов серии 1-468 предусмотрено применение стеновых панелей размером на ком-нату, изготовленных из ячеистых бетонов объемного веса 600 -700 кг/м3. Толщину па-нелей в зависимости от климатического райо-на принимают от 30 до 320 мм (рис. 14,з). Торцовые стены домов этой серии состоят из двух стен: внутренняя несущая запроектиро-вана на железобетоне, а наружная самонесу-щая - из ячеистого бетона.

Стеновые панели из ячеистых бетонов в первых построенных домах вмели снаружи фактурный слой из плотного раствора толщи-ной 30 -35 мм. Поскольку этот слой затруд-няет выход водяных паров из помещения а усложняет технологию изготовления панелей, теперь в панелях домов серии 1-468 вместо фактурного слоя производят гидрофобную окраску наружной поверхности панелей, ко-торая пропускает водяные пары и в то дав время предохраняет наружную поверхность от атмосферного увлажнения.

Рис. 15. Пример конструкции двухслойной стеновой панели из легкого бетона:

I — каркасы; 2 — несущий слой; 3 — отделочный слой; 4 — подоконная доска; 5 — слив; 6 — подъемные петли; 7 — крупнопористый (теплоизоляционный) бетон; 8 — закладные детали; 9 — закладные детали для крепления радиатора

Однослойные стеновые панели можно счи-тать наиболее перспективными: по сравнению со слоистыми панелями они имеют много пре-имуществ вследствие простоты конструктив-ного решения и технологии изготовления, меньших затрат труда; кроме того, производ-ство В.Х можно легко механизировать.

При отсутствии заполнителя, пригодного для получения легкого бетона объемным ве-сом менее 1000 кг/м 3 , мощно применять двух-слойные панели, несущий слой которых со-стоит из плотного легкого или тяжелого бето-на марки 150 -200 с объемным несом более 1000 кг/м3, а утепляющий слой - из тепло-изоляционного легкого или ячеистого бетона или жестких термоизоляционных плит. Тол-щина несущего слоя для стеновых панелей должна быть не менее 60 мм.

Несущий слой рекомендуется располагать с внутренней стороны помещения, чтобы он од непременно являлся и пароизоляционным. Теплоизоляционный слой снаружи защищают слоем декоративного бетона или раствора мар-ки 50 -75 толщиной 15 -20 мм. В случае при-менения утеплителя в виде полужестких тер-моизоляционных плит или укладываемых способом заливки железобетонные несущие плиты двухслойных панелей проектируют с ребрами по контуру или часторебристыми. Высоту вертикальных ребер назначают в пре-делах 1/20 -1/15 от высоты панели, толщину плиты между ребрами - не менее 35 мм.

Ши-рину железобетонных ребер принимают не ме-нее 40 мм, а в несущих панелях ширину гори-зонтальных ребер следует принимать 60 мм. На рис. 15 показана конструкция двух-слойной панели наружной стены из легкого бетона. Трехслойные стеновые панели состоят и; двух железобетонных плит и слоя утеплителя между ними (рис. 16). В качестве утепли-теля применяют полужесткие минераловатные плиты, минеральную пробку, цементный фибролит , асбестоцементные плиты , минераловатные маты на фенольной связке, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители - пеностекло, пенокерамические, пеносиликат.

Рис. 106. Трехслойная стеновая панель:

1 — сварные каркасы, покрытые бетоном; 2 — подъемные детали; 3 — тяжелый бетой; 4 — утеплитель; 5 — сварные сетки; в — накладные детали

Наружную и внутреннюю железобетонные плиты соединяют между собой сварными арматурными каркасами, предварительно о бетонированными легким или тяжелым бетоном. Предполагалось до сих пор, что применение легкого бетона должно исключать образова-ние теплопроводных включений, вызывающих появление конденсата. Однако практика при-менения трехслойных панелей с соединитель-ными ребрами, обетонированными легким бе-тоном, показала, что в зимнее время в зоне отрицательных температур арматурные стержни ребер увлажняются и корродируют.

Внутреннюю плиту трехслойной панели ре-комендуется делать толщиной 80 мм вместо рамы применявшейся 40-50 мм. В этом слу-чае утолщенная теплопроводная железобетон-ная плита становится как бы тепловым насо-сом, нагнетающим тепло из отапливаемого по-мещения внутрь панели. В результате точка росы перемещается в сторону наружной час-ти панели, и соединительные ребра всегда оказываются в зоне положительных темпера-тур, что исключает возможность их коррозии при бетонировании тяжелым, а не легким бе-тоном.

Толщина - наружной плиты трехслойной па-нели должна быть не менее 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехниче-ским расчетом. Если в качестве утеплителя принять цементный фибролит, то его тол-щина для Москвы будет 450 мм и общая тол-щина трехслойной стеновой панели составит 80 + 150 + 50 = 280 мм. Толщину обстонированных соединительных ребер панели принимают не менее 40 мм, а расстояние между ними - не более 1200 мм.

В зарубежном строительстве соединительные связи между наружной и внутренней плита-ми трехслойных панелей начали изготовлять из нержавеющей стали, что весьма целесооб-разно с точки зрения долговечности конст-рукции.

В строительной практике наиболее распро-странены одно- и трехслойные наружные сте-новые панели, применение же двухслойных панелей весьма ограничено.

Несущие панели внутренних стен крупно панельных зданий Выполняют из огнестойких материалов: тяжелого и легкого бетона (шла-кобетона, керамзитобетона, термозитобетона и др.); можно так же применять ячеистые и силикатные бетоны.

По конструкции несущие панели внутрен-них стен могут быть сплошными (рис. 17, я), пустотелыми (рис. 17, б), часторебристым (рис. 17, в) и с ребрами по контуру (рис. 17, г, 9). К числу прогрессивных ограждающих кон-струкций стен относятся панели из асбесто-цемента, а также из полимерных материалов. Преимуществом этих панелей по сравнению с железобетонными является их легкость.

Асбестоцементные стеновые панели могут иметь каркасную и бескаркасную конструк-ции. Каркасная стеновая панель (рис. 18, а) состоит из двух асбестоцементных листов: на-ружного толщиной 10 мм, внутреннего каркаса между ними из асбестоцементных брусков специального профиля (рис. 18,б).

Каркас асбестоцементных панелей можно монтировать также из деревянных брусков. Внутрь панели закладывают утеплитель. Об-лицовочные асбестоцементные листы крепят к каркасу на прочном водостойком полимерном клее.

Асбестоцементная панель размером на комнату имеет каркас по своему контуру и по пе-риметру оконного проема, причем горизон-тальные оконные бруски каркаса устанавли-вают на всю ширину панели. Для повышения механической прочности брусков их армиру-ют полосой прочного листового асбесто-цемента.

Для усиления теплоизоляции панели в ее полость закладывают минераловатные войлок на связке (рис. 18,-б, в) или изо-ляционные древесноволокнистые плиты тол-щиной 12,5 мм в 2 -3 слоя с воздушными про-слойками (рис. 18, г, д).

Чтобы предотвратить осадку войлока, пер-вый слой его приклеивают к асбоцементной обшивке пароизоляционной обмазкой, напри-мер железным суриком на сланцевой олифе, и закладывают несколько противо осадочных полос (через 400 -500 мм), прижимающих основную массу утеплителя. Противоосадочные полосы располагают либо с одной наруж-ной стороны (рис. 18,6), либо с обеих сто-рон (рис. 18, в). В последнем случае вслед-ствие волнистой формы утеплитель меньше подвержен осадке.

Если панели утепляют древесноволокни-стыми плитами, последние укладывают в два слоя с тремя воздушными прослойками (рис. 18, г) или в три с двумя прослойками (ряс. 18,5).

Бескаркасная панель состоят из наружного асбестоцементного диета толщиной 10 мм, ко-торому придана коробчатая форма, в второго плоского асбестоцементного листа также толщиной 10 мм, образующего внутреннюю поверхность панели. Между листами уклады-вают утеплитель (минераловатные плиты).

Рис. 17. Несущие панели внутренних стен:

а — сплошная однослойная; б — многопустотная; в — часторебристая; г — с ребрами по контуру; д — опирания перекрытий на нижнее ребро стены; 1 — сварные каркасы; 2 — подъемные петли; 3 — закладные детали; 4 — сварные сетки; 5 — деревянные пробки для крепления плинтуса; в — то же, для крепления коробки; 7 — круглые или овальные пустоты; 8 — звукоизоляционная прокладка из древесноволокнистых плит

Толщина панели 140 мм, масса 1 м* около 70 кг. Масса каркасной панели толщиной 140 мм с каркасом из асбестоцементных брус-ков и минераловатные утеплителем достига-ет 80. К бескаркасному ткну относится также трехслойная панель, например, типа «сэндвич» из трех слоев фибролита, склеенных цемент-ным раствором и облицованных с обеих сто-рон плоскими асбестоцементными листами.

При использования асбестоцементных па-нелей необходимо учитывать, что асбестоцементные листы в панелях при одностороннем их увлажнении и высушивании коробятся. Чтобы уменьшить водопоглощение и короб-ление листов, рекомендуется покрывать их гидрофобной жидкостью ГКЖ-10 или ГКЖ-11 (буквы ГКЖ означают «гидрофобная кремнийорганическая жидкость»). ГКЖ-10 представ-ляет собой водный раствор этилсиликоната натрия, ГКЖ-11 - водный раствор метилсиликоната натрия.

Рис. 18. Асбестоцементные стоповые панели с асбестоцементным каркасом:

а — общий вид панели; б — конструкция утопления панели минераловатным войлоком с противоосадочными полосами с одной стороны; в — то же, с Двух сторон; г — утепление древесноволокнистыми плитами в два слоя; 6 — то же, в три слоя; 1 — элементы каркаса; 3 — асбестоцементные листы; 3 — минераловатный войлок; 4 — противоосадочные полосы; 5 — древесноволокнистые плиты; 6 — прокладка из древесноволокнистых плит.

Вопрос о применении для стеновых панелей пластических масс пока еще мало изучен, и такие панели применяют лишь в эксперимен-тальном порядке. При проектировании стено-вых панелей и других конструкций из пласт-масс необходимо учитывать, что многие поли-мерные материалы сгораемы, причем образу-ющиеся при их горении продукты разложения токсичны. Более безопасны в пожарном отно-шении пенополихлорвинил, который относит-ся к трудносгораемым материалам, а также материалы, изготовленные с применением мочевино-формальдегидных полимеров.

На рис. 19, а показана конструкция стено-вой панели из полимерных материалов, кото-рая была применена в жилом доме, построен-ном в Москве в 4-м Вятском переулке. Панель имеет следующие слои, считая от внутренней к наружной поверхности: гипсовую сухую штукатурку 10 мм, алюминиевую фольгу 0,1 мм, твердую древо волокнистую плиту 4 мм. Далее заложен утеплитель - фанерные соты с пенопластовой крошкой на клеевой связке 80 мм, древесноволокнистая плита 4 мм. Наружная облицовка состоит из двух слоев мешковины и слоя стеклоткани, пропи-танных полиуретановым связующим. Оконные коробки и переплеты изготовлены из алюми-ниевых сплавов.

Рис. 19. Стеновые панели из полимерных материалов:

а — с оконными переплетами из алюминиевого сплава; 1 — сухая штукатурка; 2 - твердая древесноволокнистая плита; 3 — утеплитель; 4 — древесноволокнистая плита; 5— мешковина и стеклоткань; 6 — алюминиевый оконный переплет; 7 — уплотнительная прокладка на резины; б — с оконными переплетами из пластмасс: 1 — наружный слой из стеклопластика толщиной 5 мм; газ — слои утеплителя; 4 — элемент оконной пробки; 9 — упругая прокладка ал пенополиуретана; б — декоративные вставки из цветного стеклопластика (вариант решения).

На рис. 19, б изображен другой вариант стеновой панели из пластмасс, примененной в Москве в экспериментальном доме в 10-м квартале Новых Черепушек. Панель эта - трехслойная: наружный слой выполнен из стеклопластика толщиной 5 мм, слой утеп-лителя - из пенополихлорвиниловых плит толщиной 103 мм и внутренний - из древес-ностружечных плит толщиной 12 мм. Оконные коробки и переплеты изготовлены из стекло-властика (см. рис. 174). К поперечным желе-зобетонным балкам-стенкам панели прикреп-ляют на болтах.

Рис. 20. Сопряжение балконной плиты со стеной:

а — разрез; б — фасад; в — план; 1 — стеновая панель; 2 — балконная плита; 3 — стальные; планки; 4 — утеплитель; 5 — вырез в панели для балконной плиты.

Конструкция крепления балконных плит в панельных зданиях более сложна, чем в кирпичных из-за незначительной толщины панельных стен. На рис. 20 показано сопряже-ние балконной плиты с панельной стеной из двухслойных панелей с наружной железобе-тонной плитой. Консольная балконная плита между стеновыми панелями и кре-пится к стальным соединительным планкам, приваренным к закладным деталям панелей стен и перекрытия.

Железобетонные наружные стеновые панели чаще всего выполняют по однорядной разрезке, т. е. высотой на один этаж и длиной на одну или две комнаты, а по конструктивному исполнению они бывают однослойными, двухслойными и трёхслойными (рис. 3.4 и 3.5). Все стеновые панели снабжаются подъёмными петлями и закладными деталями для крепления одной панели к другой и для связей с другими конструктивными элементами зданий.

а) Однослойные железобетонные наружные стеновые панели

Такие панели изготавливают из лёгкого конструктивно-теплоизоляционного бетона на пористых заполнителях или из автоклавных ячеистых бетонов (рис. 3.5). С наружной стороны однослойные панели покрывают защитно-отделочным слоем из цементного раствора толщиной 20–25 мм или 50–70 мм, а с внутренней стороны – отделочным слоем толщиной 10–15 мм, т. е. такие панели можно условно называть «однослойными». Толщину наружных защитно-отделочных слоёв назначают в зависимости от природно-климатических условий района строительства, и их выполняют из паропроницаемых декоративных растворов или бетонов либо из обычных растворов с последующей окраской. Отделка наружного фасадного слоя может также выполняться керамическими, стеклянными плитками или тонкими плитками из пиленого камня либо дроблёными каменными материалами.

Рис. 3.4. Наружные железобетонные одно-, двух- и трёхслойные стеновые панели:

а – однослойная; б – двухслойная; в – трёхслойная; 1 – лёгкий конструктивно-теплоизоляционный бетон; 2 – наружный защитно-отделочный слой; 3 – конструктивный бетон; 4 – эффективный утеплитель

Рис. 3.5. Составные элементы поперечных сечений наружных железобетонныхстеновых панелей: а – с наружным защитно-отделочным слоем; б – с наружным защитно-отделочным и внутренним отделочным слоями; в – из ячеистого бетона; г – двухслойная с внутренним несущим слоем; д – трёхслойная с жёсткими связями между бетонными слоями; е – трёхслойная с гибкими связями между слоями;1 – конструктивно-теплоизоляционный или ячеистый бетон; 2 – наружный защитно-отделочный слой; 3 – внут-ренний отделочный слой; 4 – наружный и внутренний несущие слои; 5 – лёгкий теплоизоляционный бетон; 6 – арматура; 7 и 8 – элементы гибкой связи из антикоррозионной стали; 9 – эффективный утеплитель;δ – толщина утепляющего слоя

Однослойные панели армируют по контуру сварным каркасом из сеток, а над оконными проёмами – сварным пространственным каркасом. Для исключения раскрытия трещин в углах проёмов снаружи укладывают перекрёстные стержни или Г-образные сетки (рис. 3.6).

Однослойные панели из автоклавных ячеистых бетонов не могут изготавливаться размером по высоте на всю этажную стену и из них выполняют стены с линейной ленточной разрезкой. Арматура таких панелей защищается от коррозии путём покрытия антикоррозионным составом.

Рис. 3.6. Схема армирования однослойной легкобетонной панели наружной стены:

1 – каркас перемычки; 2 – подъёмная петля; 3 – арматурный каркас; 4 – Г-образная арматурная сетка в фасадном слое

Из-за высокой паропроницаемости лёгких бетонов и в связи с этим возможностью образования конденсата водяных паров внутри однослойных панелей и его замерзания при низкой температуре наружного воздуха, такие панели целесообразно применять для зданий с невысокой относительной влажностью внутреннего воздуха (не более 60 %). Толщина однослойных панелей 240–320 мм, но не более 400 мм.

б) Двухслойные железобетонные наружные стеновые панели

Двухслойные стеновые панели состоят из внутреннего несущего слоя, выполненного из тяжёлого или лёгкого конструктивного бетона, и наружного утепляющего слоя из конструктивно-теплоизоляционного лёгкого бетона. Толщина внутреннего несущего слоя не менее 100 мм, а толщина наружного утепляющего слоя определяется расчётом на теплозащиту. Снаружи двухслойные стеновые панели имеют защитно-отделочный слой из цементного раствора толщиной 20–25 мм с такой отделкой, как и в однослойных панелях.

Так как внутренний несущий слой из плотного бетона в двухслойных панелях имеет низкую паропроницаемость, то такие панели могут применяться в зданиях с высокой относительной влажностью внутреннего воздуха. Армирование двухслойных стеновых панелей выполняют аналогично однослойным панелям, т. е. арматурный каркас размещают в несущем и утепляющем бетонных слоях, но рабочую арматуру перемычек располагают в несущем бетонном слое. Общая толщина двухслойных стеновых панелей не более 400 мм (рис 3.7).

в) Трёхслойные железобетонные наружные стеновые панели

Трёхслойные наружные стеновые панели состоят из внутреннего и наружного слоёв, выполненных из тяжёлого или плотного лёгкого конструктивного бетона, между которыми укладывают утепляющий слой из эффективного теплоизоляционного материала. Толщина утепляющего слоя определяются расчётом на теплозащиту, а толщины внутреннего и наружного бетонных слоёв зависят от конструктивного решения стеновой панели и величины воспринимаемых нагрузок.

Внутренний слой панелей армируют пространственным каркасом, а наружный слой – арматурной сеткой. В зависимости от конструктивного исполнения трёхслойные стеновые панели бывают с гибкими или жёсткими связями между внутренним и наружным бетонными слоями (рис. 3.5 и 3.8). Гибкими связями служат металлические стержни в виде вертикальных подвесок и горизонтальных подкосов, соединяющих арматурный каркас внутреннего слоя и арматурную сетку наружного слоя стеновой панели, т. е. их крепят сваркой или привязывают к пространственному арматурному каркасу внутреннего слоя и арматурной сетке наружного слоя. Металлические стержни гибких связей выполняют из коррозионностойкой стали или они имеют антикоррозионное покрытие в зоне утеплителя.

Гибкие связи обеспечивают независимую работу бетонных слоёв стеновой панели и исключают температурные усилия между слоями. Наружный слой в панелях с гибкими связями выполняет ограждающие функции и его толщина должна быть не менее 50 мм. Толщина внутреннего слоя в трёхслойных панелях с гибкими связями в несущих и самонесущих стеновых панелях – не менее 80 мм, а в ненесущих панелях – не менее 65 мм.

Рис 3.7. Двухслойная бетонная панель наружной стены: 1 и 2 – закладные детали для крепления радиаторов отопления; 3 – подъёмные петли; 4 – арматурный каркас; 5 – внутренний несущий слой; 6 – наружный защитно-отделочный слой; 7 – слив; 8 – подоконная доска; 9 – легкобетонный теплоизоляционный слой;Н – высота этажа;В – длина панели;h – толщина панели;δ – толщина теплоизоляционного слоя

В трёхслойных стеновых панелях с жёсткими связями внутренний и наружный бетонные слои соединяются с помощью вертикальных и горизонтальных бетонных армированных рёбер. Жёсткие связи обеспечивают совместную статическую работу бетонных слоёв стеновых панелей и защищают соединительные арматурные стержни от коррозии. Соединительные арматурные стержни располагают в бетонных связевых рёбрах и их прикрепляют сваркой или привязывают к арматурному каркасу внутреннего слоя и арматурной сетке наружного слоя.

Недостаток от устройства жёстких связей в наружных стеновых панелях – это сквозные теплопроводные включения, образуемые рёбрами, что может приводить к выпадению конденсата на внутренней поверхности стен. Для уменьшения влияния теплопроводности рёбер на температуру внутренней поверхности стен их выполняют толщиной не более 40 мм и желательно из лёгкого бетона, а внутренний бетонный слой утолщают до 80–120 мм. Толщина наружного слоя не менее 50 мм. Наружная отделка трёхслойных стеновых панелей выполняется также как и одно- и двухслойных. Во всех панелях наружных стен закладные детали для крепления к другим конструктивным элементам размещают в несущем слое.

Рис. 3.8. Трёхслойные бетонные панели наружных стен и связи их бетонных слоёв:

а – схема расположения гибких связей; б – то же жёстких связей: 1 – подвеска; 2 – распорка; 3 – подкос; 4 – ребро из бетона внешних слоёв; 5 – ребро из лёгкого бетона; 6 – внутренний бетонный слой; 7 – наружный бетонный слой; 8 – арматурный каркас внутреннего слоя; 9 – арматурная сетка наружного слоя; 10 – арматура рёбер; 11 – эффективный утеплитель

Панельное домостроение можно назвать старым новым трендом в жилищном строительстве. В нашей стране именно с данной технологии началось массовое возведение жилья в 1950-е годы. Это было большим шагом вперед в социально-экономическом развитии страны, поскольку позволяло решить жилищные проблемы многих людей, которые жили в коммунальных квартирах и общежитиях. Кроме того, данная технология была экономически выгодна государству, благодаря следующим достоинствам:

• скорость возведения за счет поточного производства панелей в заводских условиях;
• экономичность и простота исполнения благодаря массовому внедрению производства изделий из бетона и железобетона;
• достижение заданного качества бетонных и железобетонных изделий в заводских условиях;
• гибкость: возможность организовать производство панелей любой конфигурации, ограниченная лишь возможностями их транспортировки и доставки на стройплощадку;

Более того, панельное домостроение потеснило кирпичное благодаря таким достоинствам бетона, как:

• сравнительно невысокая себестоимость;
• высокие прочностные характеристики;
• высокие показатели устойчивости к климатическим воздействиям;
• подтвержденная пожаробезопасность;
• практически полное отсутствие зависимости монтажа от погодных условий;
• долговечность.

Однако еще в советские времена панельные и блочные дома ценились меньше кирпичных из-за недостатков бетона:

• низкая шумоизоляция;
• слабые теплозащитные свойства;
• низкая биостойкость.

Уже в первые годы массового внедрения панельного домостроения стали очевидными и слабые стороны самой технологии:

• ограниченные возможности планировки помещений:
• низкая надежность стыков между ЖБ-панелями.

Тем не менее в наши дни панельное домостроение вновь стало популярным, благодаря развитию технологий проектирования, производства материалов и строительства, которые позволяют успешно бороться с упомянутыми недостатками.

Сегодня железобетонные изделия дают широкие возможности как в сфере проектирования, так и в области строительства различных зданий и сооружений. На смену однослойным панелям пришли современные из двух-трех слоев. Такие элементы включают слой эффективной теплоизоляции - прочной, биостойкой, устойчивой к действию влаги. Двух- и трехслойные монолитные панели можно использовать в качестве несущих, самонесущих, а также навесных конструкций. Они наши себе применение в наружных и внутренних элементах здания, а также в ненагруженных перегородках.

Далеко шагнула вперед и технология изготовления панелей из железобетона, которая позволяет формовать их любым способом и использовать различные варианты облицовки: штукатурку, отделочный кирпич, натуральный или искусственный камень, фасадную плитку и т.д. Возможна окраска, пескоструйная обработка наружной поверхности панели. Анкеры из металла или железобетона позволяют закреплять на поверхности плит другие материалы и конструкции. Таким образом, сегодня поверхность фасада панельного дома может иметь любую фактуру, декор из выступающих элементов и т.п. - возможности в этом отношении не ограничены.

Но самое важное - речь идет о всесезонной технологии «конструктор с эффективным слоем теплоизоляции», отвечающей всем актуальным нормативным требованиям, прежде всего, по безопасности и энергоэффективности. Высокий потенциал внедрения современных железобетонных панелей с интегрированным влаго-биостойким утеплителем обусловлен высокой теплотехнической однородностью создаваемого контура здания и значительным уменьшением веса одной плиты. Для достижения требуемых значений термического сопротивления конструкции для г. Москвы в ЖБ панелях необходимо применение ватных утеплителей толщиной 150 мм и плотностью не менее 90 кг/м 3 . Этот утеплитель легко заменяется на ПЕНОПЛЭКС ® толщиной 120 мм и плотностью 25 кг/м 3 . А теперь подсчитайте, насколько легче станет конструкция!

Со времен бурного развития классического панельного домостроения (1960-70-е годы) в нашей стране совершило эволюционный скачок математическое моделирование и возможности его реализации с помощью компьютерных технологий. Современные расчетные программы позволяют проектировать более разнообразные панели, предполагающие множество вариантов планировки этажей. Компьютерные программы нового поколения дают возможность высококачественных расчетов стыковых соединений строительных конструкций в панельных домах. Большие возможности качественного проектирования и строительства панельных домов дает сегодня BIM-моделирование, которое сопровождает дом на всех стадиях его жизненного цикла: от разработки архитектурной концепции до ввода в строй и последующей эксплуатации.

Передовые технологии позволяют успешно бороться с недостатками самого бетона. Качественным скачком в этом отношении стали технологии утепления ЖБ-панелей, иными словами - создание трехслойных стеновых железобетонных панелей. С 2017 года действует модифицированный международный стандарт ГОСТ 31310-2015 «Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия». Эти строительные конструкции состоят из внешнего и внутреннего слоев из железобетона, между которыми находится слой из эффективной теплоизоляции. Общие требования к теплоизоляционному слою определяются пунктом 6.3 данного норматива, технические требования - пунктом 7.7.

В настоящее время на многих заводах железобетонных изделий освоено применение высокоэффективной теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® из экструзионного пенополистирола в панельном домостроении. Компания «ПЕНОПЛЭКС СПб» совершенствует технологии применения материала, разрабатывает технические решения по использованию своей продукции в трехслойных утепленных наружных стеновых панелях.

По некоторым данным, в жилищном строительстве доля панельного домостроения составляет до 40%, и улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций является весьма актуальной задачей.

Стеновые наружные бетонные и железобетонные панели нашли самое широкое применение при сооружении домов, а также промышленных и общественных объектов. Появление их, больше 50 лет назад, стало настоящим прорывом в строительстве и дало возможность сократить в несколько раз период возведения зданий.

Типы ж/б панелей

Железобетон — это монолит из стальной арматуры и бетона. Взаимодействие данных материалов является очень эффективным. Бетонный камень надежно сцепляется с металлом, хорошо защищая его от ржавления. Эти компоненты дополняют друг дружку по стойкости к разным нагрузкам.

Получаемые конструкции имеют значительную прочность, и помочь в их обработке может только высокотехнологичный инструмент. В последнее время стало востребованным алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обратите внимание!
Объем ЖБИ, в основном, занимает дешевое сырье – гравий, щебень, песок.
Поэтому цена их сравнительно невелика.

Какие их разновидности существуют

По армированию ЖБИ делятся на:

• напряженные предварительно изделия;
• аналоги, армированные обычным методом.

По плотности (удельному весу) и марке бетона:

• сверхтяжелые их от 2.5 т/м³;
• тяжелые аналоги, с плотностью 1.8/2.5 т/м³;
• легкие, их удельный вес до 1.8 т/м³;
• сверхлегкие изделия, их плотность 0.7 т/м³.

По своему строению железобетонные стеновые панели делятся на:

• монолитные;
• пустотелые;
• произведенные из одной разновидности раствора;
• изготовленные из разных типов смеси.

ЖБИ могут предназначаться:

• для жилых и общественных построек;
• для производственных объектов;
• для инженерно-технических сооружений.

Методы производства

Производство панелей осуществляется на заводах железобетонных изделий разными методами.

1. Стендовая технология предназначена для изготовления крупноразмерных изделий . Раствор заливают в неподвижные формы. Особые агрегаты: укладчики бетона и вибраторы, по очереди приближаются к стендам и производят технологические этапы.
2. Кассетный метод — это модификация предыдущего способа . Панели производятся в неподвижных кассетах, которые состоят из нескольких стальных отсеков. В форму ставится каркас из арматуры, далее она заполняется бетоном. Термическая обработка производится контактно, сквозь стенки кассет.

После прогрева стенки форм снимаются, а панели вынимаются мостовым краном. Данным способом производятся плоские изделия: стеновые конструкции и аналоги для перекрытий.

1. При поточно-агрегатной технологии формы для изделий перемещаются по цепочке от одного механизма к следующему . Влажная и термическая обработка осуществляется постоянно.
2. При вибропрокатном методе весь производственный цикл происходит на единственной установке поточного принципа действия (вибропрокатном стане). Она представляет собой конвейер, состоящий из защищенной резиной стали.

Лента его перемещается по технологическим постам. На них происходит: установка каркаса из арматуры, заливка бетона, его уплотнение вибрацией и термическая обработка. Инструкция рекомендует таким способом производить панели перегородок и перекрытий, а также внешние стеновые плиты из легкого бетона.

Технические требования

К стеновым плитам государственные стандарты предъявляют самые строгие требования.

1. Точность нормативных размеров, а также геометрической формы.
2. Оптимальность конструкции соединений и узлов.
3. Точное расположение закладных.
4. Соответствие типоразмера и массы ЖБИ возможностям транспортных и грузоподъемных машин.

Обратите внимание!
Дом из железобетонных панелей должен сооружаться из изделий, габариты которых лежат в пределах отклонений и допусков.
Они определяются ГоСТом №130/15.4/84.

1. Размеры закладных в них должны соответствовать нормативным значениям, погрешность не должна превышать 0.5 см.
2. Допустимо осевое смещение закладных не больше 1 см.
3. Эти элементы должны располагаться заподлицо с плоскостью панелей либо выше ее — не больше, чем на 0.3 см.

Подробнее о стеновых плитах

Крупные стеновые плиты были разработаны, чтобы убыстрить темпы строительства. Например, коттедж из железобетонных панелей может быть построен всего за 2 недели.

Достоинства ЖБИ

Популярность ж/б панелей в массовом строительстве, кроме высоких темпов работ, объяснима и прочими их преимуществами:

• высокой прочностью ;
• хорошей несущей способностью ;
• приемлемым уровнем теплоизоляции ;
• 100% огнестойкостью ;
• устойчивостью к перепадам температур ;
• долговечностью эксплуатации .

Типы панельного строительства

Панельное строительство может быть каркасным и бескаркасным.

Зависит это от того, какие стеновые плиты применяются: ограждающие и несущие либо лишь ограждающие.

1. В постройках бескаркасного типа нагрузку перекрытий несут сами панели стен.
2. В каркасных аналогах несущие функции исполняют каркасы. Стеновые плиты служат для зонирования, ограждения, звуко- и теплоизоляции.

Заводы производят панели, как для внешних, так и внутренних стен.

1. Наружные плиты по строению делятся на три категории: однослойные, произведенные из ячеистого либо легкого бетона и состоящие из двух, трех слоев. Последние изготавливаются из тяжелых типов бетона и теплоизолятора.
2. Снаружи конструкции покрываются фасадной керамической плиткой, декоративным раствором, атмосферостойкими красками и пр. Внутренняя сторона плит подравнивается и готовится для отделки.
3. Высота стеновых ж/б панелей равна высоте одного этажа. Ширина их простирается на 1/2 комнаты (300/720 см), толщина может быть 20/50 см. Размеры железобетонных стеновых панелей для перегородок соответствуют габаритам помещений. Толщина их 3/16 см.

Классификация плит для стен

Есть разные деления панелей на категории, исходя из принципа, лежащего в основе: типовые особенности, предназначение, строение, состав материала.

Конструкция плит

Производимые панели делятся на монолитные и составные аналоги.

В свою очередь, слоистые изделия могут быть цельными либо иметь прослойки из воздуха.

1. Однослойные аналоги изготавливают из однородного бетона, имеющего низкую теплопроводность. Толщина их наружной части равна 2/4 см. Внутри плита декорируется облицовкой.
2. Двухслойные плиты обладают сплошным строением. Их несущий слой изготовлен из армированного бетонного раствора. Это внутренняя часть панели, которая дополнительно играет роль пароизоляции. Наружный теплозащитный слой покрыт цементно-песчаным раствором.
3. Железобетонные трехслойные панели делаются из двух плит, соединенных меж собой сваренным каркасом из арматуры. Меж ними проложен утеплитель.

По несущей способности стеновые плиты делятся на:

• самонесущие изделия;
• несущие аналоги.
• навесные панели.

Панели для перегородок

1. Эти крупногабаритные плиты имеют высоту этажа и длину до 600 см. Предназначены они для возведения полносборных построек.

Обратите внимание!
Для производства перегородочных панелей следует применять имеющий высокую прочность обычный либо гипсовый бетон.
Материал должен обладать хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью.

1. Такие плиты укрепляются железной проволочной сеткой либо прутами из термически и механически устойчивой стали, класса А/III, АТ/IIIС. Все стальные детали изделия должны быть покрыты антикоррозийным грунтом.

Однослойные плиты

1. Для производства однослойных панелей стен применяется бетон, имеющий однородное строение и высокий уровень теплоизоляции. Чаше всего — это легкий (ячеистый) материал.
2. Внешняя сторона плит покрыта слоем облицовки, толщиной в 2/4 см, для их защиты от атмосферных воздействий.
3. Как отделка внутренней части применяется различная штукатурка, плитка и пр.

Панели двухслойные

1. Двухслойная разновидность плит, как правило, имеет сплошную структуру. Первый несущий слой делается из плотного армированного бетона. Другой слой — теплоизолирующий.
2. Он расположен с наружной стороны и покрыт цементно-песчаным раствором.
3. Несущий слой находится внутри помещений и одновременно служит для пароизоляции.

Трехслойный тип изделий

Более всего сейчас востребованы железобетонные трехслойные стеновые панели.

1. Основой трехслойной плиты служит наружная несущая сторона, к ней прикреплена арматурой внутренняя панель. Благодаря промежутку меж ними понижаются тепловые потери в строении.
2. Теплоизолятором в таких изделиях может служить минеральная вата, фибролит на основе цемента, пеносиликат, полиуретан.
3. Трехслойные плиты обладают типовыми размерами и различны по своей толщине. Она избирается проектировщиками, исходя из условий климата местности и теплотехнических параметров здания.
4. Этот вид панелей производят из смеси либо тяжелых видов бетона, имеющего класс не ниже В-12.5.
5. Армируют изделия сварными сетками либо объемными стальными каркасами. Все металлические детали плит защищаются антикоррозийными грунтовками.
6. Характеристики трехслойных панелей для стен определяются нормами ГоСТ №31310/2005 и ГоСТ №13015/2003.
7. В случае необходимости обработки плит при их установке, осуществляется резка железобетона алмазными кругами.

Размеры изделий

1. Главный критерий выбора стеновых плит своими руками — это их размеры. Они должны быть указаны в проекте здания, с учетом его конструктивных схем и поэтажных планов.
2. Габариты и толщина, величина и число проемов, технические характеристики панелей определяются, исходя из проекта.
3. Типовые размеры плит для жилых домов: высота равна одному этажу, ширина равна одной-двум комнатам. Внешние панели имеют дверные и оконные проемы. Плиты для перегородок сплошные либо имеют дверные проемы.
4. Панели для промышленных объектов имеют длину 6 метров, 9 и 12.

Обратите внимание!
Толщину стеновых плит следует выбирать, исходя из условий климата в вашем регионе.
Также имеют большое значение теплотехнические качества применяемых стройматериалов.
Производители выпускают продукцию, имеющую толщину 20/50 сантиметров

Маркировка продукции

Маркируются панели буквами и цифрами через тире.

1. Первая группа указывает вид плиты и ее размеры: длину, высоту (в дециметрах), толщину (в сантиметрах).
2. Следующий фрагмент определяет класс и тип бетона: Л — легкий, Т — тяжелый, Я — ячеистый.
3. Третья часть сообщает о дополнительных качествах продукции.

Например:

• сейсмическая стойкость больше 7 баллов – С;
• морозоустойчивость ниже -40 градусов — М;
• проницаемость: особо низкая — О, пониженная — П, нормальная — Н.

В эту группу марки входят указания на конструктивные свойства изделий:

• их форма;
• конфигурация торцов;
• тип и расположение проемов, если они есть;
• форма штроб (если они присутствуют) в примыканиях смежных элементов;
• тип и местоположение выпусков арматуры и закладных;
• наличие армирующей конструкции для понижения нагрузок, вследствие неравномерности деформаций фундамента.

Приведем пример маркировки: ПСТ 598-300-20.

• ПСТ – панель стеновая трехслойная;

598 см – ее длина;

300 см – ее высота;

20 см — ее ширина.

Вывод

Железобетонные панели оград, стен и перекрытий являются неотъемлемой частью современного массового строительства. Использование новых технологий, материалов и конструкторских решений при их изготовлении дает возможность оптимизации возведения зданий.

Если вы познакомитесь с видео в этой статье, то получите еще немало полезной информации.