Современные легкие энергосберегающие наружные каркасно-обшивные стены и возможности их применения в строительстве многоэтажных железобетонных каркасных зданий в Узбекистане

Введение. Энергопотребление и повышение энергоэффективности зданий является наиболее актуальной задачей современного строительства. Исследования в данном направлении ведутся по широкому спектру, сопровождаясь разработкой эффективных ограждающих конструкций. Одной из разновидностей таких конструкций являются легкие ограждающие каркасно-обшивные стены, позволяющие повысить тепловую защиту зданий. Несущим элементом такой ограждающей конструкции является легкий тонкостенный профиль, заполненный теплоизолирующим материалом с невысокой плотностью. В малоэтажном строительстве применение данной технологии позволяет использовать стальные профили как в несущих, так и в ограждающих конструкциях. В многоэтажных зданиях легкие стальные тонкостенные элементы (далее — ЛСТК) используются как ненесущие ограждающие конструкции — каркасно-обшивные стены. В данной работе представлена информация о новых каркасно-обшивных стеновых конструкциях (далее — КОС), выполненных на основе ЛСТК, и возможностях их применения в качестве ограждающих конструкций при строительстве многоэтажных железобетонных каркасных зданий в температурно-климатических и сейсмических условиях Узбекистана.

Материалы и методы. Исследуемыми системами являются: многослойная комбинированная конструктивная система, состоящая из каркаса (скелета), материалов для утепления/звукоизоляции; конструкции из гнутых стальных оцинкованных тонкостенных профилей; каркасно-обшивные стены, каркас которых состоит из стальных гнутых оцинкованных профилей; наружная ограждающая конструкция здания; ригель (направляющий профиль) каркаса ненесущей конструкции; горизонтальный элемент каркаса стены, соединяющий и замыкающий вертикальные стойки каркаса стены, служит для крепления элементов заполнения каркаса стены и передачи нагрузок на вертикальные стойки каркаса стены. Рассмотрены параметры наружных ненесущих стен по местоположению, составу компонентов стены, способу и порядку монтажа.

В статье рассмотрены классификация конструкций примыкания наружных ненесущих стен к элементам здания КОС. Приведена классификация по способу изготовления наружных стен.

Результаты исследования. В результате исследования выявлены основные преимущества энергосберегающих наружных каркасно-обшивных стен. Долговечность наружных КОС обеспечивается:

1. Конструктивными решениями состава стены, оптимальной схемой размещения утеплителей, пароизоляции и ветрозащиты в сечении КОС.
2. Достаточной антикоррозийной защитой гнутых стальных оцинкованных профилей, деталей и соединительных элементов.
3. Долговечностью каждого компонента стены в составе наружной КОС.

Срок эксплуатации стен здания из КОС зависит от металлокаркаса в них. Если используется термопрофили, то конструкции из ЛСТК имеют большой срок службы, а также малый удельный вес.

Обсуждение и заключение. В результате проведенной работы отмечается, что, несмотря на столь явные преимущества системы КОС, из-за недостатка исследований указанные конструкции не имеют широкого применения в многоэтажном строительстве, в том числе и в Узбекистане, так как для решения задачи применения КОС в качестве внешних ограждающих конструкций (стен) многоэтажных каркасных зданий необходимо рассмотреть и доказать целесообразность и возможность их применения в таком качестве. Для этого нужно осуществить достоверное моделирование каркасного здания с внешними стенами из КОС с учетом их совместной пространственной работы при воздействии статических и динамических нагрузок.

1. Жмарин Е.Н. Международная ассоциация легкого стального строительства. Строительство уникальных зданий и сооружений. 2012;2:27–30. https://unistroy.spbstu.ru/userfiles/files/2012/2(2)/6_zhmarin.pdf (дата обращения: 08.05.2024).

2. Акпанов А.А. Применение стальных конструкций в малоэтажных зданиях. Наука и техника Казахстана. 2017;(1–2):4–13. https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-stalnyh-konstruktsiy-v-maloetazhnyh-zdaniyah (дата обращения: 08.05.2024).

3. Орлова А.В., Жмарин Е.Н., Парамонов К.О. Энергетическая эффективность домов из ЛСТК. Строительство уникальных зданий и сооружений. 2013;6(11):1–13. https://unistroy.spbstu.ru/userfiles/files/2013/6(11)/1_z_p_o_11.pdf (дата обращения: 08.05.2024).

4. Кузьменко Д.В. Ограждающая термопанель с каркасом из термопрофилей. Жилищное строительство. 2009;4:12–14.