Эффективность ресурсосберегающих технологий в строительном производстве

    Бревенчатые или брусовые стены совмещают функции конструкционного материала, воспринимающего эксплуатационные нагрузки, и теплоизолятора, уменьшающего потери тепла в холодное время года. Необходимый уровень теплозащиты, отвечающий требованиям СНиП II-3-79, обеспечивается при толщине деревянных стен не менее 250 - 260 мм, что требует значительных объемов древесины для строительства дома. В настоящее время ориентировочная стоимость 1 м³ пиломатериалов хорошего качества составляет 2100 - 3000 руб., а минимальная стоимость комплекта дома из оцилиндрованного бревна диаметром 220 мм оценивается приблизительно в 200 у.е./м². Конечно, строгое соблюдение требований “Строительной теплотехники” актуально только для домов, предназначенных для постоянного проживания, но и при уменьшенной толщине стен строительство деревянного рубленого дома - затея не из дешевых.

    Снизить расход древесины, а, следовательно, и  стоимость квадратного метра  жилья, позволяет использование  дерева только в качестве конструкционного материала.  
 

     .

    Рис.1а. Деревянные стены из бруса. Виды сопряжений: а — наружных стен на шпонках; б — на

    коренных  шипах; в — наружной и внутренней стен на коренных шипах (сопряжение на шпонках 

    выполняется аналогично рисунку а); г — оконных  или дверных коробок со стенами; 1 — отверстия под нагели; 2 — деревянная шпонка 32x50x140 мм; 3 — коренной шип; 4 — дверной или оконный косяк;

    5 — доска, пропитанная битумной мастикой; 6 — верхний брус дверной коробки;

    7 — деревянная  шпонка по центру бруса. 
 
 
 
 

    Рис.1б. Деревянные стены из бруса. Вариант утепления брусчатых стен с кирпичной облицовкой:

    1 —утеплитель; 2 — сруб из деревянных  брусьев; 3 — воздушная прослойка; 4 — облицовка стен из кирпича; 5 — статные штыри; 6 — гидроизоляция;  7 — цоколь;

    8 — цокольные и карнизные воздушные продухи, образованные разрывом в кирпичной кладке или использованием целевого кирпича 

     Сопряжение  брусьев в углах стен, в стыках по длине и с вертикальными  элементами оконных и дверных  коробок делают на деревянных шпонках  или рейках, а также на коренных шипах. Более прочное соединение углов здания — на коренных шипах, к тому же такое соединение непродуваемое.

     Оконные и дверные коробки устанавливают  одновременно со сборкой стен. При  устройстве в оконных и дверных  проемах четвертей коробки можно  установить после сборки стен.

     Рубленые  и брусчатые стены после высыхания  и осадки теряют до 1/20 своей первоначальной высоты, поэтому оконные и дверные  коробки не должны доходить своим верхним бруском до верхнего бруса проема на 8-10 см для предотвращения разрушения коробки в результате осадки стены. Оставшуюся щель впоследствии конопатят и закрывают наличником.

     После полной усадки стен проводят их утепление. Утепление брусчатых и рубленых стен делают с наружной стороны. Один из вариантов утепления — кирпичная  облицовка стен. Могут быть применены и другие варианты, описанные в других конструкциях.

     В стены вбивают металлические  штыри, на которые насаживают утеплитель расчетной толщины, затем выполняют кирпичную кладку толщиной в полкирпича (или кирпич ставят на ребро). Металлические штыри, удерживающие утеплитель, должны входить в швы кладки для придания ей статической устойчивости. Между облицовочной кирпичной кладкой и утеплителем оставляют воздушный продух толщиной 2-5 см. Продухи открывают у цоколя и карниза здания, выполняя их щелевым кирпичом, установленным на ребро. Нужно использовать металлические штыри из оцинкованной стали или хотя бы прокрасить черную сталь, чтобы ржавчина не просачивалась сквозь швы кладки. Для выполнения утепления с облицовкой кирпичом должен быть заранее выполнен уширенный фундамент.

     Со  временем утеплитель под собственной  тяжестью может расширить отверстия вокруг металлических штырей и сползти к кирпичной кладке. Для того чтобы этого не произошло, после насадки утеплителя штыри нужно перевязать алюминиевой проволокой перекрестными рядами (аналогично тому, как прибивают штукатурную дранку).

    1.3. Ячеистые бетоны, газобетон, пенобетон.

    Далеко  не все четко представляют себе разницу  между понятиями «ячеистый бетон», «пенобетон», «газобетон», а также  попутно всплывающими терминами «автоклавный» и «неавтоклавный» бетон. Однако из всех перечисленных понятий главным и ключевым является «ячеистый бетон». Идея этих материалов отражена уже в названии: внутри материала содержатся поры - равномерно распределенные ячейки, которые обеспечивают улучшенные физико-механические свойства бетона. Из-за того что поры значительно уменьшают плотность материала, его масса также заметно меньше, чем у всем известной смеси цемента, песка и воды. Поэтому к приведенному словосочетанию «ячеистый бетон» иногда добавляют прилагательное «легкий». 
 Все легкие ячеистые бетоны делятся на два основных типа: газобетон и пенобетон. Отличие их в технологией изготовления. Также в зависимости от технологии появляются и другие их названия-характеристики: автоклавный и неавтоклавный. Газобетон — это автоклавный ячеистый бетон, а пенобетон, соответственно, неавтоклавный ячеистый бетон.

   
  Важнейшим отличием ячеистого бетона, является прекрасная теплоизоляционная способность первого. Такое свойство ячеистого бетона следует из элементарной физики: поры, содержащиеся внутри материала, наполнены воздухом, который, является очень хорошим теплоизолятором. В результате дом из этого материала получается более теплым, чем деревянное или кирпичное строение. 
  Особенность дома, сделанного из ячеистого бетона, состоит в том, что на обогрев его помещений потребуется ощутимо меньше энергии. Чтобы на обогрев дома из кирпича и строения из ячеистого бетона уходило одинаково небольшое количество энергии, толщина стены из ячеистого бетона должна быть 0,5 метра, тогда как из кирпича придется построить стену толщиной 1,9 метра. Поэтому в кирпичных домах либо затрачивается дополнительная энергия на отопление, либо используются дополнительные утеплители. Утеплители, как правило, значительно увеличивают стоимость всей конструкции и на фоне относительно доступной цены ячеистых бетонов не являются оптимальным решением проблемы экономии энергии. Дом из ячеистого бетона на 20—40% снижает расходы на отопление, при том что толщина стен остается стандартной для этого материала. Ячеистая структура материала обеспечивает также улучшенные звукоизоляционные свойства. Для загородного коттеджа это не менее важно, чем для городского дома. 
 Хотя дом, построенный из ячеистого бетона, классифицируется как каменное строение, микроклимат, который в нем создается, очень близок к климату деревянного дома. В отличие от сооружений из обычного бетона или кирпича, ячеистый дом аэропроницаем, этот материал «дышит». А благодаря тому, что он обладает еще и способностью регулировать влажность воздуха в помещении, полностью исключается вероятность появления на нем каких-либо грибковых образований и плесени. Сам ячеистый бетон не гниет, так как производится из минерального сырья. Стоит добавить, что этот материал полностью экологически чист. Он не содержит вредных химических соединений и не требует какой-либо специальной обработки токсичными составами для увеличения срока эксплуатации строения. 
 
  Однако не изобретено пока еще идеального материала, подходящего для всех ситуаций — каждый материал имеет свои особенности и сферу применения. И ячеистый бетон не исключение. Для частного застройщика наиболее удобным и экономически оптимальным ячеистый бетон является при строительстве загородных коттеджей площадью приблизительно от 200 кв. м для круглогодичного проживания. Важной характеристикой этого материала является его относительно низкая прочность на излом. Если дерево способно выдержать некоторые подвижки основы, то камень, и в частности ячеистый бетон, в этом случае мгновенно даст трещину. Поэтому здание из ячеистого бетона требует возведения монолитного ленточного фундамента или цокольного этажа из обычного тяжелого бетона, что влечет за собой немалые расходы. Строить мощную и дорогостоящую основу для маленького дома просто невыгодно. А экономить на фундаменте при строительстве коттеджа из ячеистого бетона категорически нельзя - без прочного фундамента связываться с ячеистыми бетонами вообще нет никакого смысла.

       Важнейшим свойством ячеистого бетона является его прекрасная теплоизоляционная способность - поры, содержащиеся внутри материала, наполнены воздухом, который, как известно, является очень хорошим теплоизолятором. Ячеистые бетоны можно использовать в качестве наполнителя несущих стен при строительстве каркасного дома. В этом случае всю нагрузку берет на себя каркас. Однако каркасное домостроение с использованием ячеистых бетонов по большей части относится к области многоэтажного строительства и для частного застройщика не является актуальным. Получается, что при строительстве небольшого дома ячеистый бетон будет попросту неоправданно дорогим материалом из-за высокой стоимости фундамента. Потому учитывая отличную звукоизоляционную способность, стоит рассмотреть вариант использования этого материала в малом строительстве для устройства перегородок, или несущих стен, но при увеличении плотности.

             Ячеистый бетон, разделяется на два основных типа: газобетон и пенобетон, каждый из которых имеет свои особенности. Слово «бетон» в названии говорит о том, что в основе обоих материалов лежит смесь цемента, песка и воды. Но так как оба материала относятся к группе ячеистых бетонов, при их изготовлении в раствор добавляют какой-то «пенообразователь». И именно тут пути газобетона и пенобетона расходятся. Газобетон (или «автоклавный ячеистый бетон») твердеет при большой температуре и повышенном давлении в специальной печи - автоклаве. Пенобетон (или «неавтоклавный ячеистый бетон») — это материал естественного твердения. Он образуется из смеси воды, песка, цемента и пенообразователя спустя некоторое время после смешивания всех этих элементов, и никакой печи для его изготовления не требуется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       1.4.Пенобетон.

        
 Технология производства пенобетона позволяет изготовлять его в  частном порядке небольшими партиями в непосредственной близости от места  строительства. Немногочисленные процессы, необходимые для получения пенобетона, несложно контролировать и оптимизировать. Что очень важно, этот материал может быть изготовлен с использованием местного сырья: песка, золы, отходов щебеночного производства. При этом, правда, следует быть внимательным, чтобы вследствие неизвестного происхождения ингредиентов не пострадала экологичность будущего материала. 
 Сегодня на рынке представлено оборудование небольших мощностей и, соответственно, малых габаритов, рассчитанное на частного застройщика. Перед началом строительства нужно лишь приобрести небольшой агрегат, который позволит производить пенобетон. После завершения строительных работ оборудование можно продать или сдать в аренду. С помощью такой техники можно застраивать целые поселки, находящиеся в отдалении от крупных производителей стройматериалов. Небольшую установку по производству пенобетона легко перевозить с места на место в прицепе легкового автомобиля. Так что пенобетон удобен прежде всего для тех, кто намерен построить дом своими силами. 
 Характерные особенности ячеистого бетона - отличная теплоизоляция, аэропроницаемость, пожаробезопасность, долговечность и экономичность - делают его весьма конкурентоспособным на современном рынке строительных материалов. 
Как и газобетон, пенобетон можно делать разной плотности, причем на одном и том же оборудовании. Варьируя объемы каждого отдельного ингредиента, можно получать пенобетон как для построения несущих конструкций, так и для утепления кровель, потолков, крыш или для строительства перегородок. Вот только фундамент, разумеется, из пенобетона делать не следует: для построения основы дома лучше использовать тяжелый бетон. Плотность пенобетона, изготовленного на небольшом оборудовании, может составлять от 300 до 1000 кг/куб. м. Установка по производству пенобетона позволяет подавать готовую смесь на большую высоту без использования специального насоса. В зависимости от мощности оборудования готовую смесь можно поднять на высоту от 10 до 30 метров. 
 Благодаря тому, что оборудование по производству пенобетона может быть расположено на стройплощадке, с использованием этого строительного материала можно выполнять как монолитное, так и блочное домостроение. Возводить монолитные стены из пенобетона даже предпочтительнее, так как отдельные блоки с точным соблюдением всех параметров в условиях малого производства будет сделать почти невозможно. Если изготовлять пенобетон по резательной технологии, то отклонения линейных размеров у него будут зависеть от качества оборудования. А высококачественное оборудование, как известно, очень дорого стоит, что невыгодно при производстве материала малыми партиями. Можно делать пенобетонные блоки в опалубках, но в этом случае точность геометрии получаемых кирпичей зависит от качества форм. По качественным параметрам пенобетон практически не уступает своему ячеистому собрату. Лишь прочностные характеристики у него немного хуже, а также более значительна влажностная усадка. Однако при строительстве загородных коттеджей высотой до пяти этажей эти недостатки фактически незаметны. Зато современный пенобетон имеет низкую влагонасыщаемость - по этому параметру он близок к обычному кирпичу. Дело в том, что некоторые установки по производству пенобетона позволяют получать материал с закрытыми порами. А это препятствует проникновению влаги внутрь материала и улучшает способность стены противостоять влаге и ветрам. Таким образом, пенобетон не требует защиты внешней стороны стены слоем штукатурки или облицовочного материала. В остальном оба описанных вида ячеистых бетонов имеют схожие свойства. 
 Характерные особенности ячеистого бетона — отличная теплоизоляция, аэропроницаемость, пожаробезопасность, долговечность и экономичность — делают его весьма конкурентоспособным на современном рынке строительных материалов.  
  1.5. Кирпичные стены

 Несмотря  на появление большого количества современных  материалов, при строительстве малоэтажных индивидуальных домов наиболее часто используется кирпич. Хорошо развитая производственная база, высокие эксплуатационные характеристики (долговечность и прочность), возможность создания сложных архитектурных форм и декоративных деталей при кладке стен, а также соображения престижа обеспечили этому материалу огромную популярность.

 Наибольшее  распространение получили два типа кирпича:

• Керамический кирпич получают путем обжига глин и их смесей.
• Силикатный кирпич — состоит примерно из 90% песка, 10% извести и небольшой доли добавок. Смесь отправляется в автоклав, а не в обжиговую печь, как в случае с керамическим кирпичом. На эти два материала существуют разные ГОСТы, и строители очень четко проводят между ними границу.

 Силикатный  кирпич пользуется невысокой популярностью, т.к. хорошо впитывает влагу и, как следствие, обладает сравнительно невысокой морозостойкостью. Кроме того, силикатный кирпич отличается от керамического повышенной плотностью и пониженными теплоизоляционными характеристиками, стеновые конструкции получаются более тяжелыми, что требует сооружения фундамента повышенной прочности.

 Глиняный  кирпич по структуре может быть полнотелым или пустотным. Пустоты в материале организуются при его формовании и могут быть сквозными или несквозными. Пустотные кирпичи легче полнотелых, а кладка из них обладает лучшими теплоизоляционными свойствами. Уменьшение массы кирпича, обусловленное наличием пустот, позволяет производить камни большего размера, чем стандартный (250х125х65 мм). Использование полуторных (250х125х88 мм) и двойных (250х125х138 мм) кирпичей дает возможность снизить расход кладочного раствора, а также сократить время, необходимое для возведения стен.

 Сплошная  кирпичная стена, удовлетворяющая  требованиям СНиП II-3-79, даже при использовании только пустотных крупноформатных кирпичей, должна иметь толщину 0,8 – 0,9 м. В то же время, конструктивная прочность ограждающих конструкций 1 – 3-этажного здания достигается при значительно меньшей толщине стен. Существует несколько путей минимизации объема используемого материала при одновременном обеспечении конструктивной прочности и требуемых теплоизоляционных характеристик сооружения. 
 
 
 
 
 
 

Глава II. Производство нулевого цикла.