В.П.СУЕТИН, Т.Л.ГОЛУБЧИКОВА, Л.И.ДОЛГИХ, инженеры (ОАО “СтройПанелъКомплект”, г.Пермъ); Ю.П.ОЖГИБЕСОВ, канд.техн. наук (НИЦ “Здания” ОАО “ЦНИИС"); Ю.А.КАЛЯДИН, канд.техн. наук, М.В.ПОПОВ, инж. (АО “Пермгражданпроект”), Изготовление теплых стеновых панелей в существующих металлоформах
Значительное повышение нормативных требований к теплозащите зданий в соответствии с новым СНиП II- 3-79* “Строительная теплотехника” вызывает необходимость осуществления на предприятиях строительной индустрии комплекса мер по увеличению в 2,5-3 раза теплозащитных качеств выпускаемых наружных стеновых панелей [1].
Для ОАО “СтройПанельКомплект” (г.Пермь), одного из ведущих предприятий Западного Урала по изготовлению комплектов конструкций для крупнопанельных жилых домов и располагающего развитой современной производственной базой, актуальной задачей является перевод существующего производства на выпуск новых теплоэффективных ограждающих конструкций с максимальным учетом и использованием местных условий при наименьших затратах.
На основе анализа имеющихся данных научных исследований, проектноконструкторских работ и производственного опыта было установлено, что одним из наиболее перспективных направлений по разработке и внедрению эффективных конструкций в соответствии с новыми требованиями теплозащиты является переход на трехслойные наружные стеновые панели с дискретными связями в виде бетонных армированных шпонок [3-7].
Оценка технического состояния ОАО “СтройПанельКомплект” показала, что применение указанного варианта ограждающих конструкций в условиях существующего производства является наиболее эффективным. Наряду с обеспечением новых нормативных теплотехнических требований это позволяет также применять в панелях тяжелый бетон взамен керамзитобетона. Это дает возможность закрыть цех керамзита, пришедший в аварийное состояние вследствие длительной эксплуатации.
Многолетний опыт, накопленный НИЦ “Здания” ОАО “ЦНИИС” [4], показывает, что наряду с разработкой теплоэффективных конструкций максимально учитываются и используются производственные условия заводов-изготовителей (оснастка, оборудование, состав технологических линий, местные строительные материалы, квалификация ИТР и рабочих).
После выполнения комплекса подготовительных работ и выпуска опытной партии изделий-представи- телей ОАО “СтройПанельКомплект” одним из первых в России и в регионе Урала приступило к серийному производству наружных стеновых панелей 5-16-этажных крупнопанельных жилых домов серии 97 в соответствии с требованиями второго этапа энергосбережения. Указанная работа выполнена совместно с НИЦ “Здания” ОАО “ЦНИИС” и АО “Пермгражданпроект”.
Разработанная конструкция трехслойной наружной стеновой панели из тяжелого бетона на дискретных связях в виде армированных бетонных шпонок с эффективным утеплителем из пенополистирольных плит удовлетворяет требованиям ГОСТ 11024-84 “Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий” и могут быть изготовлены в существующих металлоформах. Новизна технических решений этих панелей защищена патентом и авторскими свидетельствами РФ.
Панели при общей толщине 400 мм имеют наружный и внутренний несущий слои толщиной соответственно 60 и 140 мм из тяжелого бетона класса В22,5 (М300) для 16-этажных и В20 (М250) для 10-этажных зданий с учетом прочностных и противопожарных требований. Средний слой теплоизоляции толщиной 200 мм выполнен из полистирольных плит типа ПСБ-С марки 25 (ГОСТ 15588-86). Эти плиты выпускает цех пенополистирола ОАО “СтройПанельКомплект”.
Наружный и внутренний слои панели соединяются дискретно расположенными армированными бетонными шпонками. Размеры, количество и расположение шпонок определяются, исходя из принятых технических решений и размеров панелей, по данным теплотехнических и прочностных расчетов, по результатам статических испытаний фрагментов панелей, а также с учетом величины технологических, транспортных, монтажных и эксплуатационных нагрузок, которые должны восприниматься панелями.
Панели изготовляют “лицом вниз” на технологической линии цеха КПД. Принята следующая последовательность основных технологических операций:
чистка, смазка, сборка и подготовка форм к бетонированию;
установка подъемных петель и нижней арматурной сетки с пластмассовыми фиксаторами толщины нижнего защитного слоя;
укладка бетоноукладчиком бетонной смеси и виброуплотнение нижнего слоя панели;
установка в проектное положение плит пенополистирольного утеплителя и заранее изготовленных бетонных шпонок с тщательной заделкой их в проектное положение в нижнем слое бетона;
установка верхнего арматурного каркаса;
укладка верхнего слоя бетонной смеси и его вибрирование;
заглаживание верхнего слоя затирочной машиной;
предварительная выдержка и тепловая обработка изделий (при температуре изотермического прогрева не более 70°С);
распалубка изделий, их установка на пост отделки и осмотр;
доводка изделий, приемка и маркировка конструкций ОТК.
Разработаны также варианты изготовления отдельных изделий “лицом вверх”.
В ОАО “СтройПанельКомплект” совместно с НИЦ “Здания” и АО “Пермгражданпроект” разработан технологический регламент на изготовление трехслойных панелей, в котором учтены результаты опытно-промышленных экспериментов и отработки технологии серийного производства изделий.
АО “Пермгражданпроект” в полном объеме составлены альбомы рабочих чертежей изделий “Серия 97/1,2. Крупнопанельные жилые дома 5,9,10,16-этажные. Наружные трехслойные стеновые панели”. Чертежи трехслойных панелей выполнены с учетом требований второго этапа СНиП II-3-79* “Строительная теплотехника”, а также результатов изготовления экспериментальных образцов- представителей в ОАО “СтройПанельКомплект”.
В результате теплофизических исследований и расчетов, выполненных ранее при испытании фрагментов и крупноразмерных панелей в натуральных условиях [4], НИЦ “Здания” установлено, что приведенное сопротивление теплопередаче наружных стеновых панелей Ro >/?0тр = 3,5 м2 °С/Вт, что отвечает требованию второго этапа энергосбережения СНиП II-3-79*.
Теплотехнические расчеты показали:
конструкция панелей из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации и из условия ограничения в ней влаги за холодный период года удовлетворяет требованию теплотехнических норм;
минимальная температура на внутренней поверхности панели против дискретной связи (шпонки) равна 14,7°С, что значительно выше температуры точки росы внутреннего воздуха Цр= 10,7°С);
на внутренней поверхности наружных стеновых панелей в местах теплопроводных включений, в том числе в зонах стыков, минимальные температуры выше точки росы внутреннего воздуха и по температурному режиму удовлетворяют требованиям теплотехнических норм.
В целом результаты проведенной работы показывают, что изготавливаемые ОАО “СтройПанельКомплект” трехслойные наружные стеновые панели из тяжелого бетона на дискретных связях в виде армированных бетонных шпонок для крупнопанельных жилых домов серии 97 отвечают требованиям ГОСТ 11024-84** “Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий”, удовлетворяют второму этапу энергосбережения СНиП II-3-79 “Строительная теплотехника” и могут применяться в настоящее время и в перспективе при строительстве жилых домов в Перми, Пермской обл. и в других регионах с аналогичными природно-климатическими условиями.
Применение таких панелей позволяет:
обеспечить требования второго этапа СНиП И-3-79* “Строительная теплотехника” и повысить в 2,5 раза теплозащитные качества наружных стеновых ограждающих конструкций жилых домов;
использовать при изготовлении панелей имеющийся парк металлоформ;
организовать производство трехслойных панелей на имеющихся технологических линиях и на действующем оборудовании;
использовать при изготовлении панелей только обычный тяжелый бетон взамен ранее применявшегося ке- рамзито бетона;
снизить общий расход бетона; для арматурных каркасов сборных шпонок, а также при армировании бетонных слоев изделий использовать обычную арматурную сталь классов А-И, A-III, Вр-I, а также A-I;
исключить применение (как при “гибких связях”) дефицитных и дорогостоящих легированных сталей или тщательную металлизацию соединительных элементов каркасов панелей, которая является трудоемкой и дорогостоящей операцией;
обеспечить технологичность изготовления панелей, в том числе устранить “всплытие утеплителя”;
добиться требуемой прочности и жесткости конструкций панелей при распалубке, монтаже и транспортировании, а также при эксплуатации зданий, так как становится невозможным смещение бетонных слоев панелей (как при “гибких связях”);
обеспечить надежность эксплуатации стеновых конструкций зданий в условиях знакопеременных температур и влажности утеплителя внутри панелей за счет создания в шпонках гарантированной толщины защитного слоя бетона до арматуры (в соответствии с требованиями ГОСТ 11024-84**).
ОАО “СтройПанельКомплект” также выполняются работы по расширению номенклатуры выпускаемой продукции и освоению изготовления наружных стеновых панелей для каркасных производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий по требованиям второго этапа СНиП II-3-79*. При этом используется опыт освоения технологии изготовления ограждающих конструкций для стен многоэтажных крупнопанельных жилых домов.
Результаты настоящей работы могут быть использованы также в других строительных организациях и на предприятиях строительной индустрии, выпускающих и применяющих наружные стеновые панели для крупнопанельных зданий различного назначения.
Бетон и железобетон, 1998 №5