ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАВЕСНЫХ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ФАСАДОВ В ГРАЖДАНСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

УДК 692.232.42

Аннотация. В данной статье описан метод оптимизации организационно-технологических и конструктивных решений по возведению энергоэффективных ограждающих конструкций. Приводятся результаты исследований по разработке навесных вентилируемых фасадных систем с использованием заводской технологии. На основе теоретических и конструктивных решений разработана система изготовления вентилируемых фасадов с высоким уровнем заводской готовности и широкой областью применения. Использование данной технологии в монолитном и крупнопанельном домостроении существенно снижает трудоемкость и себестоимость работ.

Ключевые слова: навесные вентилируемые фасады, стеновые панели, фасадные кронштейны, теплоизоляция, беспетлевой монтаж, фиксаторы, самобалансирующаяся траверса, монтажный горизонт, телескопические подкосы

Конструкция наружных стен с использованием навесных вентилируемых фасадов (НВФ) на сегодняшний день является довольно распространенной. В качестве традиционного метода возведения НВФ используется устройство стенового ограждения в виде самонесущих стен из мелкоштучных изделий (кирпич, блок). Следующим этапом выполняется поэлементная сборка НВФ для которой предусматривается наличие большого числа технологически-сложных рабочих операций на формируемой плоскости фасада, с обязательным применением инструментального контроля. В случаях производства комплекса работ по устройству подосновы и облицовки необходимо следовать условиям технологический регламент и требований предоставляемом в составе альбома технических решений на применяемую подсистему НВФ. Геодезические работы занимают особое место в цикле производства работ, с их помощью можно контролировать проектное размещение конструктивных элементов. Также необходимо иметь набор технологических документов, которые включают в себя проект производства работ (ППР) и технологические карты (ТК), следуя которым можно установить технологические параметры и требования к контролю качества работ. Выполнение рабочих операций по монтажу утеплителя, облицовке и регулированию ее проектного положения возможно только с внешней стороны фасада. Следовательно, при производстве работ с помощью указанного метода возведения НВФ необходимо применять фасадные подъемники, платформы, строительные леса, люльки и другие средства механизации и подмащивания, обеспечивающие возможность производства работ и доступ к конструктивным элементам ограждающих конструкций с внешней стороны. Возрастание высотности зданий усложняет контроль качества и приводит к росту трудоемкости рабочих процессов, связанных с транспортировкой материала и монтажом, заделкой стыков и узлов.

Методы и материалы

В результате оптимизации организационно-технологических и конструктивных решений при возведении энергоэффективных ограждающих конструкций в гражданском строительстве разработан метод устройства НВФ путем укрупнительной сборки, предусматривающий существенное снижение трудоемкостей работ. В основу метода принята технология заводского производства железобетонных ограждающих элементов шириной, равной осевому размеру между внутренними несущими стенами. Изготавливаются несколько типов панелей с оконными и дверными проемами (для лоджий и балконов). Возможно также изготовление элементов эркеров (рис. 1)

Рис. 1 Схема размещения вентфасадных  панелей на фрагменте типового этажа панельного дома

Устройство вентилируемого фасада выполняется на технологической линии с постами, на которых в свою очередь осуществляются определенные типы операции. В результате  тепловой обработки бетона стеновых панелей, а также  достижением прочности не менее 70 % Ry производят бурение отверстий предназначенных для установки кронштейнов и распорных анкеров. Используют специальные шаблоны для обеспечения проектного размещения анкеров. Высокая точность геометрических размеров, достигаемая фрезерованием отдельных участков, является главным важным условием в создании вентилируемых фасадов. Относительный горизонт (монтажный горизонт) достигаемый обработкой угловой шлифовальной машиной и фрезерным станком по бетону, выполняют в зоне опорных элементов, а именно на сборные и монолитные перекрытия. Кроме обработки торцевых элементов и опорных частей панелей, выполняют установку выверочных винтов, предназначенных для окончательной фиксации панели в вертикальном положении. Обязательно должно обеспечиваться совпадение швов облицовки как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях.

Продувку отверстий под анкера и установку распорных анкеров и кронштейнов осуществляют после фрезерных работ в заводских условиях. Отклонение размещения кронштейнов относительно проектного положения должно удовлетворять требованиям технических условий на применяемую систему НВФ или проектным решениям на устройство соответствующей системы. Для различных подконструкций данные отклонения могут отличаться. В среднем, допустимые отклонения составляют 5…20 мм. Наличие кронштейнов дает основание для утепления поверхности минераловатными плитами. Заводская установка подсистемы производится на технологической линии с соблюдением последовательности монтажа и технологических операций. В зависимости от конструктивного решения подсистемы ее сборка производится на специально оборудованных постах. Обязательным условием является контроль качества работ и геометрических размеров. Особое внимание уделяется разработке средств механизации для установки панелей в проектное положение.

Следует применять систему беспетлевого монтажа с траверсы. Данное решение позволяет получать единый монтажный горизонт и простое размещение панелей. При наличии возможных отклонений, доводка панелей производится с использованием выверочных домкратов и телескопических подкосов. Следует отметить, что использование фасадных вентилируемых панелей требует изготовления всех железобетонных конструкций с требуемыми допусками. Для проектного закрепления вентфасадных панелей используются болтовые и/или сварные соединения закладных деталей. Предпочтение отдается болтовым соединениям, так как они дают возможность более гибкой регулировки. Экспериментальные исследования показали, что некачественная подготовка монтажного горизонта, как и отклонения вертикальности стеновых конструкций, приводят к трудно исправимым дефектам.

Рис.2 Технологические допуски

Для обеспечения безопасной технологии монтажа разработана специальная самобалансирующаяся траверса, позволяющая перемещать вентфасадную панель в проектное положение за счет создания в перекрытии прорезей толщиной 1,5…2,0 диаметра строповочного троса и глубиной до 0,7…0,8 толщины несущей части вентфасадной плиты.

Панель освобождается от строповочных устройств после выверки в проектное положение и болтового крепления. Применяется технология беспетлевого монтажа (рис. 3). При выполнении выверки особое внимание уделяется совмещению горизонтальных и вертикальных швов между облицовочными плитами используемых панелей.

Далее происходит геодезический контроль точности монтажа (возведения) вертикальных и горизонтальных конструкций (перекрытия).

Допуск зазора между вентилируемой панелью и вертикальными стенами определяется следующим образом:

ΣΔ = Δ + Δ + Δ , (1)

где Δр — допуск разбивки осей в плане; Δвп — допуск при изготовлении несущей части вентпанели; Δпвп — допуск погрешности установки панели вент-фасада.

Рис. 3. Схема установки фасадной панели: 1 — траверса с противовесом; 2 -беспетлевой монтаж панели; 3 — панель вентфасада; 4 -телескопический подкос для выверки панели; 5 -выверочные домкраты.

Выводы

Результаты комплексных исследований показали, что использование навесных вентилируемых фасадных панелей заводского производства дает возможность снизить трудоемкость работ в 4–6 раз с обеспечением высокого качества фасадных работ. За счет применения сборных конструкций исключаются кладочные работы по возведению самонесущих стен, снижается объем работ по оштукатуриванию внутренних поверхностей. Снижается стоимость производства работ. Разработана методика организации и производства работ по возведению предлагаемой системы ограждающих конструкций, обустройства строительной площадки и рабочих мест. Разработанное конструктивно-технологическое решение по устройству НВФ актуально как в монолитном, так и в крупнопанельном домостроении. Дальнейшее развитие и определение наиболее оптимальных организационно-технологических решений по возведению энергоэффективных ограждающих конструкций сможет повлиять на улучшение показателей продолжительности строительства жилых зданий.

К.К.Абдыханов¹, А.А. Дубинин.²

(Магистрант факультета общего строительства КазГАСА¹,

Научный руководитель – к.т.н.,ассоц. проф.²)

Казахская головная архитектурно-строительная академия

Алматы, Казахстан

Литература:

1. Жунин А.А. Методы сокращения трудозатрат и улучшения контроля качества работ при возведении энергоэффективных ограждающих конструкций // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 3 (44). С. 137–141.
2. Balocco C. A simple model to study ventilated facades energy performance // Energy and Buildings.2002. Vol. 34 (5). Pp. 469–475.
3. Ивакина Ю.Ю. Повышение эффективности навесных вентилируемых фасадов. М. : Книга по требованию, 2011. 112 с.
4. Лапидус А.А., Говоруха П.А. Организационно-технологический потенциал ограждающих конструкций многоэтажных жилых зданий //Вестник МГСУ. 2015. № 4. С. 143–149.
5. Ершов М.Н., Бабий И.Н., Менейлюк И.А. Анализ технологических особенностей применения фасадных систем теплоизоляции // Технология и организация строительного производства. 2015. № 4–1 (9). С. 43–47.
6. Альбом технических решений: Конструкция навесной фасадной системы с воздушным зазором «РУСЭКСП» с облицовкой керамогранитными плитами. М. : ООО «Атлас Москва», 2012.
7. Кавер Н.С. Современные материалы для отделки фасадов. М. : Архитектура-С, 2005. 118 с.
8. Григорьев В.А., Олейник П.П. Определение устойчивых показателей продолжительности строительства жилых зданий // Механизация строительства. 2015. № 10 (856). С. 39–41.
9. Синенко С.А., Славин А.М. К вопросу выбора оптимального организационно-технологического решения возведения зданий и сооружений // Научное обозрение. 2016. № 1. С. 98–103.
10. Вайнштейн М.С., Жадановский Б.В., Синенко С.А. и др. Оценка эффективности организационно-технологических решений при выборе средств механизации производства строительно-монтажных работ // Научное обозрение. 2015. № 13.С. 123–128.
11. Astorqui J.S.C., Porres-Amores C. Ventilated facade with double chamber and flow control device // Energy and Buildings. 2017. Vol. 149. Pp. 471–482.
12. Sánchez M.N., Giancola E., Suárez M.J. et al. Experimental evaluation of the airflow behaviour in horizontal and vertical Open Joint Ventilated Facades using Stereo-PIV // Renewable Energy. 2017. Vol. 109. 613–623.
13. Gagliano A., Nocera F., Aneli S. Thermodynamic analysis of ventilated facades under different wind conditions in summer period // Energy and Buildings. 2016. Vol. 122. Pp. 131–139.
14. Theidosiou T., Tsikaloudaki K., Bikas D. Analysis of the thermal bridging effect on ventilated facades // Procedia Environmental Sciences. 2017. 38. Pp. 397–404.

Бұл мақалада энергия үнемдейтін конверттерді салудың ұйымдастырушылық, технологиялық және құрылымдық шешімдерін оңтайландыру әдісі сипатталған. Зауыттық технологияны қолданатын желдетілетін қасбеттік жүйелерді дамыту бойынша зерттеулердің нәтижелері келтірілген. Теориялық және конструктивті шешімдерге сүйене отырып, желдетілетін қасбеттерді жоғары деңгейде зауыттық дайындыққа және кең ауқымды қолдануға дайындалған. Бұл технологияны монолитті және үлкен панельді тұрғын үй құрылысында қолдану жұмыстың күрделілігі мен құнын айтарлықтай төмендетеді.

Түйінді сөздер: топсалы желдетілетін қасбеттер, қабырға панельдері, алдыңғы жақшалар, жылу оқшаулау, ілмексіз қондырғы, қысқыштар, өзін—өзі теңдестіретін кедергі, монтаж көкжиегі, телескопиялық жолақтар

This paper considers the methods of optimization of organizational- technological and design solutions for installation of energy-efficient enclosing structures are described in the article. The results of research on the development of hinged ventilated facade systems with the use of factory technology are given. The system for manufacturing ventilated facades with high manufacturing readiness level and a wide range of applications is developed on the basis of theoretical and design solutions. The use of this technology in monolithic and large-panel housing construction significantly reduces labor intensity and cost of work.

Key words: hinged ventilated facade, wall panels, facade brackets, heat insulation, loopless installation, clamps, self-balancing traverse, assembly horizon, telescopic struts