Наружные ограждающие конструкции надземной части высотных зданий

Наружные ограждающие конструкции стен высотных зданий выполняют несущими и ненесущими (самонесущими, навесными на каркас остова здания). Конструкции несущих наружных стен проектируют таким образом, чтобы они включались в совместную работу с внутренними несущими конструктивными элементами диафрагм и ядер жесткости, воспринимающих вертикальные нагрузки от перекрытий и собственного веса, а также горизонтальные ветровые и сейсмические нагрузки, что определяет их конструктивное решение. Наружные несущие стены высотных зданий проектируются с жесткими узлами конструктивного соединения с междуэтажными плитами перекрытий в горизонтальном направлении и внутренними несущими конструкциями в вертикальном направлении. В связи с этим проектирование несущего остова высотных зданий, как правило, осуществляется из цельно-монолитного железобетона, сборно-монолитного и цельно сборного железобетона с различными видами армирования (без предварительного напряжения, с предварительным напряжением, жесткое армирование).

Для обеспечения нормативных требований по тепловой защите наружных ограждающих конструкций высотных зданий с несущими наружными стенами с их наружной стороны осуществляется утепление с применением современных и эффективных утепляющих материалов расчетной толщины при техническом решении, обеспечивающем требуемый уровень тепловой защиты здания в соответствии с требованиями СП 50.13330.2012 [227], включая применение фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором. При этом, в соответствии с противопожарными требованиями СП 112.13330.2011 [242], в несущих наружных стенах высотных зданий применяется исключительно только негорючий плитный утеплитель группы горючести НГ или Г1.

Применение утеплителя группы горючести Г1 допускается при условии его защиты со всех сторон материалами, позволяющими обеспечить класс пожарной опасности (КО) для несущей конструкции и, соответственно, предел ее огнестойкости, приведенный в табл. 6.2.

Конструкции навесных (самонесущих) наружных ограждающих конструкций стен высотных зданий выполняют из различных современных материалов, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, огнестойкости, водонепроницаемости, тепло- и звукоизоляции, длительной эксплуатационной пригодности и ремонтопригодности. Поэтому в высотном строительстве используются конструктивные решения и материалы для навесных конструкций стен, включая:

Предел огнестойкости строительных конструкций по признаку потери несущей способности R, целостности ?, теплоизолирующей способности /

Наименование строительных конструкций

Минимальный предел огнестойкости, минут, по признаку потери:

несущей способности, R

целостности,

Е

теплоизолирующей способности, I

  • 1
  • 1.1

Стены несущие: • наружные;

180**

60

Н. н *

1.2

• внутренние;

180**

По п. 5

По п. 5

1.3

• противопожарные

180**

180**

180**

2

Колонны

180**

Н. н.

Н. н.

  • 3
  • 3.1

Стены самонесущие: • наружные;

90

60

Н. н.

3.2

• внутренние;

90

По п. 5

По п. 5

3.3

• противопожарные

180**

180**

180**

4

Стены наружные ненесущие (из навесных панелей)

Н. н.

60

Н. н.

  • 5
  • 5.1

Стены внутренние ненесущие (перегородки):

• между гостиничными номерами, офисами и т. д.;

Н. н.

60

60

5.2

• отделяющие помещения от атриума; между коридорами и номерами гостиниц, офисами и т. д.;

Н. н.

60

60

5.3

• отделяющие помещения для аварийного генератора и дизельных электростанций;

Н. н.

180

180

5.4

• отделяющие торговые залы площадью 2000 м2 и др. помещения зального типа для одновременного пребывания более 500 чел.;

Н. н.

180

180

5.5

• отделяющие квартиры (апартаменты) друг от друга, а также квартиры от других помещений и коридоров;

Н. н.

120

120

5.6

• отделяющие лифтовые холлы;

Н. н.

60

60

Наименование строительных конструкций

Минимальный предел огнестойкости, минут, по признаку потери:

несущей способности, R

целостности,

Е

теплоизолирующей способности, I

5.7

• отделяющие лифтовые холлы и тамбуры лифтов для транспортирования пожарных подразделений;

Н. н.

120***

120***

5.8

• отделяющие встроенную баню сухого жара от помещений;

Н. н.

60

60

5.9

• отделяющие помещения предприятий бытового обслуживания площадью более 300 м2, в которых применяются легковоспламеняющиеся вещества;

Н. н.

60

60

5.10

• отделяющие помещения для книгохранилищ, архивов;

Н. н.

180

180

5.11

• отделяющие помещения трансформаторных подстанций

Н. н.

60

60

  • 6
  • 6.1

Стены лестничных клеток: • внутренние;

180**

180

180

6.2

• наружные

180**

60

Н. н.

7

Элементы лестничных клеток (площадки, марши косоуры, балки)

60

Н. н.

Н. н.

  • 8
  • 8.1

Элементы перекрытий: междуэтажных и чердачных:

8.1.1

• балки, ригели, рамы, фермы;

180**

Н. н.

Н. н.

8.1.2

• плиты, настилы

120***

120***

120***

8.2

междуэтажных и чердачных над и под помещениями по п. 5.3 и 5.4:

8.2.1

• балки, ригели, рамы, фермы;

180**

Н. н.

Н. н.

8.2.2

• плиты, настилы;

180**

120**

120**

8.3

• противопожарных

180**

180**

180**

Наименование строительных конструкций

Минимальный предел огнестойкости, минут, по признаку потери:

несущей способности, R

целостности,

Е

теплоизолирующей способности, I

  • 9
  • 9.1

Элементы покрытий, предназначенные:

для эвакуации и спасения людей, а также размещения площадки для вертолета или спасательной кабины на кровле:

9.1.1

• балки, ригели, рамы, фермы;

180“[1]

Н. н.

Н. н.

9.1.2

• плиты, настилы.

120[2]

120[2]

120[2]

9.2.

над другими помещениями:

9.2.1

• балки, ригели, рамы, фермы;

30

Н. н.

Н. н.

9.2.2

• плиты, настилы

30

30

Н. н.

10

Ветровые связи

Как балки, ригели, рамы, фермы по п. 8 и 9

11

Конструкции шахт:

11.1

• лифтовые и коммуникационные шахты, каналы и короба, не пересекающие границы пожарных отсеков

120

120

120

11.2

• лифтовые шахты, пересекающие границы отсеков и шахт лифтов для транспортирования пожарных подразделений

180[5]

180[5]

180[5]

11.3

• коммуникационные шахты, каналы и короба, пересекающие границы пожарных отсеков

180[5]

180[5]

180[5]

Примечания: [1] — не нормируется; [5] —для зданий высотой более 100 м предел огнестойкости, как правило, устанавливается REI240, R240; [2] — для зданий высотой более 100 м предел огнестойкости REI180.

по ГОСТ Р 51263—2012 и ГОСТ 25820—2014 или двухслойным с теплоизоляционным слоем из эффективного плитного утеплителя и внутренним слоем из кладки кирпича или ячеисто бетонных блоков на кладочном цементно-песчаном растворе. Между внутренним навесным несущим и теплоизолиругцим слоем панели и наружным облицовочным слоем предусматривается воздушный зазор 20 мм;

  • • двухслойные наружные стены из мелкоштучных материалов. Наружный слой изготавливается из кладки облицовочного кирпича на цементно-песчаном растворе «под расшивку швов» или других видов облицовки. Внутренний слой наружной стены выполняется из эффективных легких бетонов, обладающих повышенными теплоизоляционными свойствами;
  • • трехслойные наружные стены, состоящие из наружного облицовочного слоя, выполняемого из кирпичной кладки или другого вида облицовки; среднего слоя, выполняемого из эффективного плитного утеплителя; внутреннего слоя, выполняемого из кирпичной или ячеисто бетонной кладки блоков.

Повышенные требования предъявляются к материалу и конструкции наружного облицовочного слоя в навесных трехслойных железобетонных панелях с гибкими связями. Для наружного облицовочного слоя рекомендуется применять легкий конструкционный (по ГОСТ 25820—2014) или тяжелый (по ГОСТ 26633—2015 [39]) бетоны класса по прочности на сжатие не менее В25 и марки по морозостойкости не ниже F150. Поэтому отечественными строительными нормами не допускается применение в облицовке фасадов высотных зданий декоративных архитектурных элементов и деталей, изготовленных из пенополистирола, отделанных декоративной штукатуркой. Долговечность конструкции наружного облицовочного слоя принимается из условий нормативной безремонтной эксплуатации высотного здания. Навесные наружные стены высотных зданий проектируют с поэтажной разрезкой по высоте и опирани- ем конструкций стен каждого этажа на междуэтажные перекрытия или специальные контурные балки, которые конструктивно жестко связаны с междуэтажными перекрытиями. Система поэтажной разрезки наружных стен предусматривается с целью обеспечения требуемой устойчивости конструкций стен по высоте. Кроме этого, для устойчивости наружных стен в пределах каждого этажа предусматривается система податливых связей ограждающей конструкции с каркасом здания.

В соответствии с противопожарными требованиями СП 112.13330. 2011 [242], при проектировании конструкций наружных стен высотных зданий вентилируемый зазор между утепляющим и наружным ограждающим слоями прерывается по высоте не реже, чем через 3 этажа, при помощи устройства горизонтальных огнестойких диафрагм. С целью обеспечения непрерывного процесса естественнои вентиляции утепляющего слоя в наружной стене в конструкции наружного облицовочного слоя, на полную высоту вентилируемой зоны, предусматриваются воздухозаборные — на нижней отметке и воздуховыводящие — на верхней отметке стены отверстия суммарной расчетной площади по проекту. Схема фасадной системы высотного здания с вентилируемым зазором приведена на рис. 6.26.

Принципиальные схемы фасадных систем высотных зданий [128]

Рис. 6.26. Принципиальные схемы фасадных систем высотных зданий [128]:

а — фасадная система с вентилируемым воздушным зазором: 1 — основание (ж/б панель); 2 — утеплитель укрытый паропроницаемой пленкой;

  • 3 — паронитовая прокладка; 4 — анкерный дюбель; 5 — кронштейн с подвижной вставкой; 6 — прижим для утеплителя; 7 — тарельчатый дюбель;
  • 8 — вертикальный профиль; 9 — скоба; 10 — кляммер; 11 — заклепка;
  • 12 — плита из натурального камня; б — принципиальная схема поперечного сечения по ограждающей конструкции наружной стены по высоте с фасадной панелью на основе металлического фасада: 1 — фасадная панель; 2 — плитка керамическая; 3 — плита перекрытия; 4 — стальная трубка с анкерами;
  • 5 — консоль регулируемая; 6 — болт с гайкой; 7 — слой утеплителя;
  • 8 — кладка легкобетонных блоков; 9 — козырек; 10 — планка фиксации слоя утеплителя; 11 — поэтажная опорная решетка для утеплителя

Имеются технические ограничения на применение в высотном строительстве навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором. Поэтому применение таких систем фасадов разрешается только при наличии соответствующих технических свидетельств на использование в высотном строительстве (рис. 6.26 а). К конструкциям наружных ограждающих элементов высотных зданий (навесные утепленные стеновые панели, витражные системы и др.) наряду с действующими общетехническими нормативными требованиями предъявляются дополнительные повышенные требования (рис. 6.26 б), включая:

  • • надежную и гарантированную способность к восприятию дифференцированных по высоте ветровых нагрузок, в том числе их пульсационную составляющую, в соответствии с [213], приложением 5.1 [117] и разд. 1.6 настоящего пособия. Узлы крепления ненесущих навесных наружных стен к несущим конструкциям остова высотного здания выполняют исходя из условия обеспечения свободных деформаций, в пределах расчетной податливости стен при температурно-влажностных перемещениях и горизонтальных воздействиях от ветровой или сейсмической нагрузки. Крепление конструкций ненесущих наружных стен высотных зданий к несущим конструкциям их остова выполняется преимущественно на болтовых соединениях;
  • • соответствие современным требованиям к уровню тепловой защиты высотных зданий и экономии основных энергоресурсов в зависимости от их высоты в соответствии с п. 7.3 [117];
  • • долговечность теплоизолирующего слоя конструкции наружного ограждения должна быть равной долговечности самой ограждающей конструкции высотного здания. В том случае, если это требование не выполняется, то конструкция наружного ограждения здания должна обеспечивать возможность ремонта или замены теплоизолирующего слоя;
  • • соответствие эксплуатационным требованиям, связанным с техническим обслуживанием и возможностью ремонта конструктивных элементов или ремонтопригодности фасадов высотных зданий. Технические решения по обеспечению ремонтопригодности фасадов, устройства и приспособления для чистки и мытья светопрозрачных ограждений предусматриваются в проектах на высотные здания.

Ветровая или сейсмическая нагрузка, приложенная, как правило, по горизонтали к наружным ограждающим конструкциям высотных зданий, имеет принципиальное значение при решении инженерных задач расчета по прочности, устойчивости, надежности и длительной эксплуатационной пригодности конструкций окон, витражей и навесных светопрозрачных фасадных конструкций и их креплений к несущим конструкциям остова.

С целью безопасной эксплуатации все конструкции окон, витражей и навесных светопрозрачных фасадных конструкций (включая тип, материал и поперечное сечение переплета, толщину и тип стекла, с учетом расчетной предельно допустимой площади остекления и геометрического соотношения сторон поля остекления) проектируются с требуемой жесткостью из плоскости элемента в соответствии с требованиями [29] и рассчитываются на действие ветровой нагрузки с учетом всех ее составляющих по [213]. Для применения в качестве наружных ограждающих конструкций высотных зданий каждый комплект системы витражей и навесные фасадные конструкции снабжается специальными техническими свидетельствами.

Расчетный срок службы гибких металлических связей в наружных ограждениях принимается не менее его проектного срока с изготовлением конструкций гибких связей из коррозионностойкой стали по ГОСТ 5632—2014. Коррозионную защиту металлических закладных, накладных и других соединительных элементов в железобетонных и сталежелезобетонных конструкциях высотных зданий осуществляют путем замоноличивания товарным бетоном пластичной консистенции с заполнителями мелкой фракции. При этом класс бетона для замоноличивания металлических изделий принимается не ниже проектного класса бетона, примененного для несущих железобетонных или сталежелезобетонных конструкций остова.

  • [1] трехслойные навесные облегченные панели-скорлупы с наружным облицовочным слоем из сборных тонкостенных элементов, изготавливаемых из конструкционных легких или тяжелых
  • [2] марки по морозостойкости не ниже F150. Внутренний слой трехслойных навесных панелей выполняется: однослойным из теплоизоляционных легких бетонов марки по плотности D200—D500
  • [3] марки по морозостойкости не ниже F150. Внутренний слой трехслойных навесных панелей выполняется: однослойным из теплоизоляционных легких бетонов марки по плотности D200—D500
  • [4] марки по морозостойкости не ниже F150. Внутренний слой трехслойных навесных панелей выполняется: однослойным из теплоизоляционных легких бетонов марки по плотности D200—D500
  • [5] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [6] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [7] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [8] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [9] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [10] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [11] трехслойные навесные облегченные панели-скорлупы с наружным облицовочным слоем из сборных тонкостенных элементов, изготавливаемых из конструкционных легких или тяжелых
  • [12] бетонов класса по прочности на одноосное сжатие не ниже В25,
  • [13] марки по морозостойкости не ниже F150. Внутренний слой трехслойных навесных панелей выполняется: однослойным из теплоизоляционных легких бетонов марки по плотности D200—D500
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >