Фасадные строительные материалы
для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений
Покупка
Новинка
Издательство:
МИСИ-Московский государственный строительный университет
Авторы:
Жуков Алексей Дмитриевич, Ефимов Борис Александрович, Шеховцова Светлана Юрьевна, Семенов Вячеслав Сергеевич
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 90
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-7264-2343-2
Артикул: 849813.01.99
В учебном пособии подробно описаны различные системные решения фасадной отделки, приведены свойства современных строительных материалов, используемых в указанной области, а также предложена систематизация строительных систем, используемых при облицовке стен и фасадов, в интерьерной отделке. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 08.03.01: Строительство
- ВО - Специалитет
- 08.05.01: Строительство уникальных зданий и сооружений
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
УДК 691.699.86+699.86 ББК 38.3 Ф26 Авторы: А.Д. Жуков, В.С. Семенов, С.Ю. Шеховцова, Б.А. Ефимов Рецензенты: доктор технических наук, профессор В.В. Строкова, заведующая кафедрой материаловедения и технологии материалов, ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»; доктор технических наук, профессор Е.Г. Величко, профессор кафедры строительных материалов и материаловедения НИУ МГСУ Жуков, А.Д. Ф26 Фасадные строительные материалы [Электронный ресурс] : [учебное пособие для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений] / [А.Д. Жуков и др.] ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра строительных материалов и материаловедения. — Электрон. дан. и прогр. (5,3 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2020. — Режим доступа : http://lib.mgsu.ru/. — Загл. с титул. экрана.ISBN 978-5-7264-2343-2 (сетевое) ISBN 978-5-7264-2344-9 (локальное) В учебном пособии подробно описаны различные системные решения фасадной отделки, приведены свойства современных строительных материалов, используемых в указанной области, а также предложена систематизация строительных систем, используемых при облицовке стен и фасадов, в интерьерной отделке. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений. Учебное электронное издание © ФГБОУ ВО «НИУ МГСУ», 2020
Редактор, корректор А.А. Космина Компьютерная вёрстка О.Г. Горюновой Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного Для создания электронного издания использовано: Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS5.5, ПО Adobe Acrobat Подписано к использованию 03.09.2020 г. Объём данных 5,3 Мб. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет». 129337, Москва, Ярославское ш., 26 Издательство МИСИ – МГСУ. Тел.: (495) 287-49-14, вн. 14-23, (499) 183-91-90, (499) 183-97-95. E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru
Оглавление ВВЕДЕНИЕ. ........................................................................................................................... 5 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.......................................................................................... 6 1. СИСТЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ФАСАДНОЙ ОТДЕЛКИ.................................................. 10 1.1. Архитектурные решения и системы фасадной отделки.......................................... 10 1.2. Современные стеновые материалы. ......................................................................... 18 2. ШТУКАТУРНАЯ ОТДЕЛКА ФАСАДА. ......................................................................... 34 2.1. Материалы для оштукатуривания фасадов. ............................................................. 34 2.2. Монтажные составы и строительные смеси............................................................ 37 2.3. Составы для изоляции, защиты и санации. ............................................................. 39 3. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ФАСАДНЫХ СИСТЕМАХ............................. 41 3.1. Строительные лакокрасочные материалы............................................................... 41 3.2. Краски по каменным фасадам................................................................................. 44 3.3. Специализированные лакокрасочные материалы.................................................. 47 4. ФАСАДЫ С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ЗАЗОРОМ И КАРКАСНЫЕ СИСТЕМЫ............ 50 4.1. Вентилируемые фасадные системы......................................................................... 50 4.2. Каркасные системы.................................................................................................. 52 5. ШТУКАТУРНЫЕ ФАСАДЫ С УТЕПЛЕНИЕМ........................................................... 55 5.1. Системы штукатурных фасадов............................................................................... 55 5.2. Штукатурные покрытия в системах с утеплением ................................................. 58 6. ПЛИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ФАСАДНОЙ ОБЛИЦОВКЕ.......................................... 60 6.1. Защитно-декоративные экраны и облицовки......................................................... 60 6.2. Облицовочные минеральные материалы. ................................................................ 61 6.3. Облицовочные металлические изделия................................................................... 68 6.4. Сайдинг..................................................................................................................... 72 6.5. Материалы на основе древесины............................................................................. 73 7. СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ФАСАДНЫХ СИСТЕМАХ......................... 77 7.1. Стекло и изделия на его основе. ............................................................................... 77 7.2. Системы светопрозрачных конструкций. ................................................................ 83 ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................... 89 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................................... 90
ВВЕДЕНИЕ Ограждающие конструкции — это защитный слой, отделяющий жилое пространство от внешней агрессивной среды. В связи с этим фасадные системы должны соответствовать не только архитектурному стилю, но и требованиям теплозащиты, безопасности, несущей способности и долговечности. Древнеримским архитектором и инженером Витрувием (жившим во второй половине I в. до н.э.) в трактате «10 книг об архитектуре» сформулированы три закона архитектуры, актуальные и сейчас: firmitas (прочность), utilitas (польза), venustas (красота). Конструкция, форма и функция — три основополагающие единого архитектурного целого. Эта формула вполне применима и к фасадным системам. Исходя из классического подхода в совокупности с современными тенденциями, можно сформулировать требования к материалам для фасадной отделки: – устойчивость к атмосферным воздействиям; – архитектурная выразительность; – пожарная безопасность; – эксплуатационные свойства; – технологичность. На сегодняшний день имеются универсальные фасадные отделочные системы, применение которых возможно для различных типов основных (несущих) конструкций, а также существуют специальные системы, использование которых рассматривается только для конструкций определённого типа. Устройство фасадов можно осуществлять без утепления, тогда они будут выполнять только защитную и декоративную функции, а также возможно устройство с утеплением, что позволит сформировать систему, которая будет теплоизолировать здание. В случае, когда наблюдается отклонение термического сопротивления основной (несущей) конструкции от необходимых нормативных значений, фасадные отделочные системы должны быть не только архитектурно выразительными, но и обеспечивать увеличение термического сопротивления всей конструкции. В данном случае необходимо использование фасадных отделочных систем по теплоизолирующему слою или систем с вентилируемым зазором. Показатели качества строительной системы необходимо закладывать на стадии проектных решений. Индикатором, предопределяющим получение качественного результата, является наличие сертификата соответствия для каждого элемента (материала) в конструкции. Самыми слабыми звеньями любой фасадной системы являются архитектурные детали и «узлы примыкания»: оконные отливы, углы стен, места перепада высот, соединения с цоколем, карнизами и т.п. Выбор той или иной строительной системы в процессе нового строительства определяется возможностью и желаниями застройщика, решением архитектора и возможностями подрядной организации. При реконструкции определяющими факторами становятся тип и состояние несущих стен — в частности, и степень ремонтопригодности здания в целом.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ А Адгезия — сцепление поверхностей разнородных твёрдых или жидких тел при их контакте. Б Бетон — искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды (реже — без неё), мелкого и крупного заполнителей и специальных добавок. Бетон лёгкий — бетон, значительную часть которого (по объёму) занимает лёгкий заполнитель. Бетон шлаковый (шлакобетон) — теплоизоляционный бетон, содержащий вспученный шлаковый заполнитель. Блок — конструктивный строительный элемент, представляющий собой составную часть сооружения В Вата минеральная — теплоизоляционный материал, имеющий структуру ваты и изготовленный из расплава горной породы, шлака или стекла. Вата стеклянная — минеральная вата, изготовленная из расплава стекла. Вата каменная — минеральная вата, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород. Вата рыхлая — минеральная вата или другие материалы, имеющие структуру ваты, с произвольной ориентацией волокон, изготовленная с добавлением связующего вещества или без него. Вата, укладываемая пневматическим способом, — гранулированная вата, предназначенная для укладки с помощью пневматического устройства. Вата шлаковая — минеральная вата, изготовленная из расплава доменного шлака. Влагостойкость — свойство материала оказывать длительное сопротивление разрушающему действию влаги при периодическом увлажнении и высыхании. Водородный показатель — показатель активности ионов гидроксония (Н3О+) в водном растворе, который характеризует степень кислотности (щёлочности) раствора. Войлок — тонкий теплоизоляционный мат с незначительным количеством связующего вещества. Время твердения — время, через которое материал теряет пластичность. Вспенённая резина — ячеистая резина с закрытыми порами, получаемая из твёрдой резиновой смеси Вспученный перлит, перлит — лёгкий гранулированный материал, применяемый для теплоизоляции и имеющий ячеистую структуру, полученную при нагревании природной вулканической горной породы. Вспученный вермикулит, вермикулит — теплоизоляционный материал, полученный в результате вспучивания при нагревании природного минерала слюды. Вспученный шлаковый заполнитель — доменный шлак, термически обработанный с целью получения лёгкого заполнителя. Выборка — одна или более единиц продукции, взятых из партии и предназначенных для получения информации о данной партии; такая информация является основанием для принятия решения о данной партии или о стабильности процесса производства этой партии. 6
Высолы — водорастворимые соли, выходящие на поверхности обожжённого изделия при контакте с влагой. Вязкость — свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение. Г Гранулирование — совокупность физико-химических и физико-механических процессов, обеспечивающих формирование частиц (гранул), определённых размеров, формы, структуры и физических свойств. Грунтовка — мастичный материал, используемый для нижнего защитного слоя покрытия и обеспечивающий надёжное сцепление покрытия с поверхностью. Д Дисперсность — характеристика размера частиц в дисперсных системах (чем меньше размер частиц, тем выше дисперсность). З Защита материала — устройство или система мер для предотвращения разрушения материала. Значение номинальное — значение, применяемое для идентификации изделия и служащее началом отсчёта допусков. И Износостойкость — способность материала противостоять воздействию на него сил трения и ударных воздействий от движущихся предметов. Истираемость — свойство материала уменьшаться в массе и объёме под действием истирающих усилий, измеряется в г/см2. К Каменная кладка — конструкция, выполненная из отдельных стеновых камней, швы между которыми заполняются кладочными растворами. Керамзит — лёгкий пористый строительный материал, получаемый путём обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин; применяется в качестве заполнителя для лёгкого бетона Кирпич — искусственный каменный строительный материал, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, который применяется для кладки стен зданий и сооружений. Клей — композиция на основе веществ, способных соединять (склеивать) материалы, действие которых основано на образовании между ними и склеиваемыми материалами адгезионной связи. Колено — отдельная часть конструкции, согнутой или идущей ломаной линией от одного сгиба или поворота до другого. Л Лёгкий заполнитель (теплоизоляционный) — материал, состоящий из пористых вспученных гранул. М Мат — рулонное полотно, изготовленное из волокнистых материалов, скреплённых между собой термически или связующим либо прошитое проволокой или нитью с покровным материалом с одной или с двух сторон либо без него. Минеральная вата — волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и других силикатных промышленных отхо7
дов или их смесей; применяется для изготовления тепло-, звукоизоляционных и звукопоглощающих изделий. Морозостойкость — способность материалов в водонасыщенном или насыщенном растворе соли состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения (трещин, сколов, шелушения рёбер образцов), снижения прочности, изменения массы и других технических характеристик. Н Насыпная плотность — масса единицы объёма свободно насыпанного материала без уплотнения. О Облицовка — природный или искусственный материал из штучных или жёстких листовых изделий, применяющийся для внутренней или наружной отделки здания либо сооружения. Обшивка — облицовочный слой из досок, брусков, плит или листовых материалов на лицевой поверхности конструкции или на поверхности готовых изделий. П Паропроницаемость — свойство материала пропускать водяные пары, содержащиеся в воздухе, под действием разности их парциальных давлений на противоположных поверхностях слоя материала. Пенопласт — газонаполненная пластическая масса (пластмасса) ячеистой структуры, имеющая строение затвердевшей пены и содержащая до 98% преимущественно замкнутых, не сообщающихся между собой пор, разделённых прослойками полимера. Пенополистирол — жёсткий пенопласт, изготавливаемый из пенополистирола и газообразователя, который используется для теплоизоляции ограждающих конструкций в качестве термоизоляции в холодильных установках, для изготовления облицовочных плит. Пенополиэтилен — гибкий, эластичный, упругий пенопласт, изготавливаемый экструзионным методом из полиэтилена; используется для теплоизоляции инженерных коммуникаций, оборудования, строительных конструкций. Пластификатор — вещество, вводимое в полимерные материалы (пластмассы, резины) для повышения их пластичности. Плотность — масса вещества (или материала) в единице объёма. Полимер — природные или синтетические высокомолекулярные соединения, состоящие из повторяющихся одинаковых или различных по строению звеньев — мономеров, соединёнными между собой химическими или координационными связями в линейные или разветвлённые трёхмерные структуры. Пористость — степень заполнения объёма материала порами, выраженная в процентах.Р Растрескивание — механическое разрушение целостности слоя материала в виде трещин разной величины и случайного направления. Рулон — форма поставки теплоизоляционного изделия в виде спирально свёрнутого цилиндра. С Силикатный кирпич — кирпич, изготавливаемый из жёсткой смеси кварцевого песка, извести и воды путём прессования под давлением с последующим твердением в автоклаве. Система — совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих элементов. 8
Системы фасадные — системы облицовки фасадов и кровли зданий, предназначенные для защиты поверхностей от внешнего воздействия. Т Теплопроводность — способность материала передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий при разности температур на его противоположных поверхностях. Теплостойкость — способность материала сохранять эксплуатационные свойства при повышенных температурах. Теплоустойчивость здания — способность здания сохранять относительное постоянство температуры воздуха в помещениях при периодических колебаниях температуры наружного воздуха и теплового потока, проходящего через ограждающие конструкции здания. У Усадка — уменьшение линейных размеров и объёма материалов в результате потери ими влаги, уплотнения, затвердевания и подобных процессов. Ф Фасад — лицевая сторона здания или сооружения. Фасадная система — система, состоящая из материалов, изделий, элементов и деталей (включая архитектурно-декоративные элементы), предназначенная для отделки (облицовки) и теплоизоляции наружных стен зданий и сооружений различного назначения. Ц Цементный раствор — искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из цемента, воды и мелкого заполнителя (преимущественно кварцевого песка). Ш Штукатурка — отделочный слой, образованный строительным раствором на поверхностях конструкций частей зданий, сооружений для их выравнивания и подготовки к дальнейшей отделке (например, окраске, оклейке), защиты конструкции от атмосферного воздействия, огня и т.п., повышения их тепло- и звукоизоляционных качеств, придания поверхностям декоративных свойств. Штукатурная фасадная система — многослойная конструкция, устраиваемая на внешней поверхности наружных стен зданий, состоящая из клеевого слоя, теплоизоляции, армированного штукатурного и защитно-декоративного слоёв. Я Ячеистый бетон — бетон, состоящий из затвердевшей смеси вяжущего, кремнезёмистого компонента и искусственных, равномерно распределённых пор в виде ячеек, образованных газо- и пенообразователями.
1. СИСТЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ФАСАДНОЙ ОТДЕЛКИ 1.1. Архитектурные решения и системы фасадной отделки Архитектурные стили и современная архитектура Архитектура — искусство и наука строить, проектировать здания и сооружения, а также сама совокупность зданий и сооружений, создающих пространственную среду для жизни и деятельности человека. Строительные и отделочные материалы являются составляющими компонентами зданий и сооружений, а, соответственно, и немаловажной частью архитектурного стиля зданий. Архитектурный стиль может определяться как синтез базовых характеристик и признаков архитектуры, которые принадлежат определённому времени и месту, проявляющиеся как параметрические особенности её функциональной, конструктивной и художественной сторон (назначение зданий, строительные материалы и конструкции, приёмы архитектурной композиции). Направление развития архитектурных стилей зависит от климатических, технических, религиозных и культурных факторов. Несмотря на то что развитие архитектуры напрямую зависит от времени, не всегда стили сменяют друг друга последовательно, известно одновременное сосуществование нескольких стилей как альтернативы один другому. Строения одного периода основываются на различных школах стиля. Особенности архитектурного стиля развиваются в зависимости от назначения зданий (храмы, общественные здания, фабрики, частные дома) и от средств заказчика (сосуществуют богатый декор, заполняющий все поверхности постройки, и экономная «краснокирпичная» архитектура). Применение структурных элементов «исторических» архитектурных стилей в российской практике называют эклектикой (рис. 1.1), в европейской — романтизмом и боз-арт(ом). Рис. 1.1. Поздняя эклектика: университетская клиника (Москва) Архитектура модерна уходит от прямых линий, углов к более пологим, естественным, «природным» линиям. Для данного стиля характерно применение новых материалов: металла, стекла, бетона (рис. 1.2, 1.3). Для модерна свойственна необходимость создания и эстетически красивых, и функциональных зданий. Большое внимание уделяется не только внешнему виду зданий, но и интерьеру. 10