Однако даже с учетом этих достоинств описанная технология не является идеальной. Так, к ее недостаткам можно отнести тот факт, что производственный цикл осуществляется под открытым небом. На производство конструктивных элементов воздействуют дождь, снег, жара и т. д. Но особенно негативно на нем сказываются низкие температуры, являющиеся причиной замерзания воды, происходящего в начальный период застывания бетона, и остановки реакции гидратации. При переходе в лед вода увеличивается в объеме примерно на 9 %. Возникает внутреннее давление, которое разрушает структуру бетона, не успевшего набрать необходимую прочность. Кроме того, образуется ледяная пленка на поверхности фракций заполнителя (щебня), что препятствует уплотнению структуры даже после оттаивания. При плюсовых температурах вода возвращается в жидкое состояние и процесс гидратации цемента возобновляется, но нарушенные структурные связи в бетоне в полном объеме уже не восстанавливаются. В итоге бетон, который подвергался "заморозке", примерно на 20 % менее прочен, чем предусмотрено проектом, он теряет плотность, водонепроницаемость, морозостойкость. Уменьшается и срок его службы. Правда, вышеописанный процесс не повлияет на качество бетона, если он успеет набрать достаточную начальную прочность до замораживания. Следовательно, первостепенная задача строителей, выполняющих бетонные работы в зимний период, – максимально сократить сроки набора бетоном начальной прочности и обеспечить оптимальные температурные условия его выдерживания. Выполнить эти условия можно, если соблюдать некоторые требования.
В холодный период необходимо применять бетонные смеси на быстротвердеющих и высокоактивных цементах и с водоцементным отношением не более 0,5. В некоторых случаях положительный эффект можно получить, повысив марку цемента и увеличив его расход. Перед приготовлением воду и остальные компоненты следует подогреть. Основание, на которое планируется укладывать бетон, нуждается в подготовке. И наконец, свои особенности имеет процесс распалубливания: при снятии опалубки соприкасающийся с ней слой бетона должен иметь температуру не ниже +5 °С.
Кроме того, существуют специфические методы зимнего бетонирования и их комплексы, которые могут применяться при наличии технико-экономического обоснования.
Метод термоса заключается в подогреве воды и заполнителей либо готовой смеси. При их остывании выделяется теплота, и в результате подогрев опалубки уже не требуется, поскольку бетон быстро набирает заданную прочность. Метод достаточно экономичен и допускает использование добавок, ускоряющих процесс затвердения. Часто применяется для масштабных конструкций.
Применение противоморозных добавок. Специальные добавки, вводимые в бетонную смесь в момент ее приготовления, способны снизить температуру замерзания воды. Трудоемкость этого метода минимальна, но следует учитывать, что добавки увеличивают время, необходимое для набора бетоном критической прочности.
Электропрогрев бетона. Суть данного метода, одного из самых распространенных, заключается в том, что в тело конструкции вводятся электрические провода или электроды. Это позволяет поднять температуру свежеуложенной смеси до максимально допустимого уровня и поддерживать ее на протяжении времени, необходимого для достижения бетоном критической прочности. В таких условиях процесс твердения идет очень быстро.
Конвективный прогрев бетона. Свежеуложенная смесь прогревается через воздушный слой. Для этого используются электрокалориферы либо тепловые пушки. Метод отличается низким уровнем трудовых затрат, но может быть применен только в помещении.
Греющая опалубка отличается от обычной тем, что она оснащена нагревательными элементами, в качестве которых могут использоваться провода, ленты и т. п. В греющую опалубку может быть переоборудована любая обычная.
Вариант 2.
Быстровозводимые гаражи и бани (полнокомплектные) из легких металлоконструкций
На современном этапе технология строительства быстровозводимых зданий из легких металлоконструкций весьма распространена. Главный ее секрет заключается в использовании такого качества металла, как высокая теплопроводность. Специальные конструкции из стали (так называемые термопрофили) с минимальным поперечным сечением и сквозными бороздками, прорезанными в шахматном порядке, увеличивают путь прохождения теплового потока. Это дает возможность при уменьшении несущей способности примерно на 10 % уменьшить теплопроводность на 80-90 % (в зависимости от типа профиля). В итоге конструкция по тепловым параметрам не уступает деревянной.
В строительстве быстровозводимых зданий используются также внутренние стеновые профили, имеющие улучшенные виброакустические характеристики, стальная обрешетка, металлические стропила или фермы и т. д. Все стальные элементы конструкции оцинкованы, и это значительно увеличивает срок их эксплуатации, исключает коррозийные процессы.
Конструкция стены при данной технологии имеет следующее строение:
♦ каркас из стальных перфорированных профилей (термопрофилей);
♦ внутренняя обшивка из гипсокартонных листов, цементно-стружечных плит или других материалов;
♦ слой пароизоляции;
♦ слой теплоизоляции (в большинстве случаев это минераловатные плиты, располагаемые в полости каркаса);
♦ внешняя обшивка из гипсокартонных листов и защитно-декоративного слоя.
Наружный, защитно-декоративный, слой зданий из легких металлоконструкций выполняется по принципу "вентилируемого фасада" и допускает большое разнообразие в выборе материалов. Так, в качестве облицовки можно применять кирпич или плиты, его имитирующие, деревянную вагонку, сайдинг, профлисты, имеющие полимерное покрытие, фасадные кассеты и т. д. Ветрозащитным барьером служат плиты из гипсокартона, древесных волокон или других материалов со сходными качествами.
Профили, составляющие каркас конструкции, могут иметь разную ширину. Это зависит от толщины утеплителя, которая должна быть достаточной для того, чтобы удовлетворять требованиям СНиП, регулирующим теплоизоляцию жилых зданий.
Качественный монтаж зданий из легких металлоконструкций дает возможность получить высокий показатель влажностного режима. Главное условие – не допускать образования полостей и зазоров в местах соприкосновения изоляции и поверхности плит, в углах плит. Ветрозащитные плиты должны быть выполнены с минимально возможным количеством швов. Достаточную пароизоляцию позволяют обеспечить аккуратное ведение работ и соблюдение инструкций по настилу пароизоляционной пленки под гипсокартонные плиты. Поскольку температура на поверхностях внутренних стен в месте профилей достаточно высока, конденсат на них не образуется, как и на поверхности парозащитной пленки.
Есть два варианта монтажа стен из легких металлоконструкций. Иногда стены собираются непосредственно на фундаменте, но чаще применяется другая технология: заготовки делаются в виде панелей на строительной площадке, специально отведенном участке или в заводских условиях и потом монтируются. Если возникает необходимость, то возможна подгонка панелей в процессе сборки конструкции, но обычно она не требуется, так как все стальные профили проходят обрезку по размеру на заводе в соответствии со спецификацией. Такой способ ведения работ позволяет значительно сократить сроки строительства и не требует применения тяжелой грузовой техники, поскольку даже готовые панели довольно легки.
Таким образом, эта технология имеет достаточно преимуществ, дающих возможность использовать ее при возведении надворных хозяйственных построек. Перечислим их еще раз.
Итак, сооружение быстровозводимых зданий из легких металлоконструкций позволяет:
♦ сократить сроки строительства за счет применения готовых заводских элементов;
♦ закупить все элементы в комплексе;
♦ не использовать тяжелые грузоподъемные механизмы и не устраивать фундаменты глубокого заложения, поскольку детали имеют малый вес;
♦ снизить трудовые затраты, так как монтаж элементов очень прост;
♦ исключить "мокрые" процессы;
♦ реализовать свободную планировку внутренних помещений постройки и разнообразные решения фасада;
♦ подготовить внутреннюю поверхность стен под чистовую отделку;
♦ сэкономить на электроэнергии;
♦ получить в результате экологически безопасную, пожаробезопасную, долговечную постройку.
Следует отметить, что эта технология применяется не только в малоэтажном домостроении.
Вариант 3.
"Сэндвич" для возведения гаража и бани
Панели поэлементной сборки не зря получили название "сэндвич". Это слово в достаточной мере отражает строение ограждающей конструкции: закрепленная на несущем каркасе постройки кассета + вставляемый в нее утеплитель (чаще всего – минеральная вата) + ветровой барьер + облицовка. Последняя может выполняться из металлического сайдинга, профилированных плит, кассет.
Местонахождение кассеты в конструкции и тип нагрузки (давление, всасывание) определяются предъявляемыми к этому элементу требованиями. Выполненная из оцинкованной стали (иногда – с покрытием из полимерного материала), кассета должна обладать высоким уровнем прочности, усталостной прочности, огнеупорности. Последнее качество обеспечивается ячеистой структурой кассет. Выбирая глубину фасадных кассет, следует ориентироваться на толщину теплоизоляции, которая будет в нее закладываться. Обычно толщина теплоизоляционного слоя колеблется от 10 до 20 см в зависимости от требований к теплосбережению конструкции.
Монтаж панелей поэлементной сборки осуществляется в следующем порядке в семь этапов.
1. Кассета закрепляется за оба края к стойке каркаса как минимум тремя фиксирующими деталями и крепится над цоколем здания. Способы укрепления могут быть различными с учетом ситуации. В это же время в месте стыка кассеты и каркаса устанавливается уплотнительная лента.
2. Стыки между кассетами закрываются. Для этого используются два уплотнителя из искусственного каучука (EPDM) или составы для уплотнения швов.
3. На верхний край каждой кассеты устанавливается следующая кассета, они скрепляются шурупами.
4. Прикрепленные к каркасу и загерметизированные кассеты заполняются утеплителем.
5. Устанавливается ветровой барьер.
6. В соответствии с особенностями материала облицовки ставятся опорные прогоны с целью создания зазора между ветровым барьером и внешней облицовкой. Промежуток необходим для циркуляции воздуха и вентиляции всей конструкции. Нормальное проветривание обеспечивает зазор шириной не менее 2 см.
7. Выполняется наружная облицовка постройки в соответствии с особенностями материала.
Вариант 4.
Надворные постройки из полимерных материалов
При грамотном применении полимерные материалы вполне заменяют стекло практически в любых конструкциях и позволяют реализовать весьма разнообразные и оригинальные проекты.
Первый из полимеров, который стали активно использовать в строительстве, – это органическое стекло (акрил), точнее, его монолитные листы. Данный материал прекрасно поддается горячему формованию, прозрачен, устойчив к большим механическим нагрузкам и хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи.
Существует также структурированное оргстекло, которое, благодаря наполненным воздухом каналам внутри, имеет ряд преимуществ. Такие листы на порядок легче монолитных, имеют более высокий уровень теплоизоляционных свойств и конструктивной прочности.
Особыми характеристиками обладает полимерный материал, изобретенный позже, – поликарбонат. В сравнении с акрилом этот полимер выигрывает, поскольку способен выдерживать, не изменяя свойств, огромную амплитуду температур: от -45 до +120 °С. Кроме того, ударная стойкость поликарбоната выше аналогичного показателя стекла в 100 раз и акрила – в 10 раз.
Так же, как и акрил, поликарбонат бывает двух видов: монолитные плиты и структурированные плиты. Каждый из этих видов занимает в строительстве свою нишу и позволяет решать специфические задачи.
Так, монолитные поликарбонатные плиты, несмотря на относительную дороговизну, очень часто применяются в изготовлении элементов криволинейных форм, поскольку отлично поддаются горячему формованию. Современные модификации монолитных плит из поликарбоната, оснащенные ребрами жесткости, дают возможность изготавливать самонесущие перекрытия без использования металлического каркаса. Такие конструкции обладают высоким уровнем пароизоляции.
Структурированные поликарбонатные плиты имеют ячеистую структуру. Чаще всего применяются в изготовлении элементов горизонтального или арочного типа – крыш, навесов, арочных перекрытий и т. д.
В строительстве также используются полимерные материалы из ПВХ (рис. 4.1).
Рис. 4.1.
ПВХ-листы
На российском рынке представлены полимерные листы толщиной 4, 6, 8, 10, 16 и 25 мм. Существуют также панели толщиной 32 мм, но в нашей стране они пока еще редкость. Стандартные горизонтальные размеры панелей: ширина – 2100 мм, длина – 6000 или 12 000 мм, хотя некоторые фирмы готовы варьировать эти параметры в соответствии с желанием заказчика.
Выбирая панели, учитывайте, что самые тонкие из них (толщиной 4 и 6 мм) не годятся для наружных конструкций, поскольку плохо выдерживают снеговые и ветровые нагрузки. Для применения в архитектурных целях оптимальны материалы толщиной от 8 до 16 мм; наиболее толстые позволяют обеспечить высокий уровень теплоизоляции.
О качествах полимеров, делающих их незаменимыми в изготовлении теплиц и парников, читайте в следующем разделе книги.
Полимерные плиты различных производителей могут существенно различаться. Наиболее крупные изготовители постоянно совершенствуют технологию производства, представляют на рынке модификации с дополнительными возможностями за счет особого состава, систем крепления и т. д.
Подведем итоги всего вышесказанного. Несомненными плюсами полимерных материалов можно назвать:
♦ малый удельный вес (от 1,5 до 3,5 кг/м ), дающий возможность проектировать легкие конструкции с большим количеством дизайнерских возможностей и удешевляющий покрытие;
♦ высокие теплоизоляционные свойства (коэффициент приведенного сопротивления теплопередаче составляет примерно 0,36-0,57 м • С/Вт);
♦ высокую ударную прочность;
♦ высокую несущую способность (до 250 кг/м при шаге обрешетки 1-2 м), сохраняемую при температуре от -40 до +120 °С;
♦ прозрачность;
♦ пластичность, позволяющую изготавливать арочные перекрытия;
♦ высокую химическую стойкость;
♦ долговечность (гарантированный срок службы – 10-12 лет);
♦ огнеупорность.
Стоит сказать и о недостатках полимерных материалов. Их пластичность, являющаяся несомненным достоинством, требует, однако, пристального внимания к техническим решениям, особенно в покрытиях, имеющих плоскую форму и большую площадь, так как температурное расширение у полимеров выше, чем у материалов конструкций. Следует опасаться и механических повреждений, к которым склонны полимеры. Здесь, правда, на помощь приходят специальные покрытия, которыми можно обработать поверхность. Еще один вариант решения проблемы – сохранение заводской защитной пленки на панелях до завершения монтажа конструкции.
Теплицы и парники
Общие советы по обустройству
Климат большей части территории России таков, что получить хороший урожай овощей на приусадебном участке – дело довольно хлопотное. Поздние весенние заморозки, затяжные дожди, холодные туманы способны свести на нет все усилия огородника-любителя. Поэтому часто гарантии того, что труды не пропадут даром, может дать только теплица.
Начинаем, как обычно, с проекта. До начала строительства целесообразно определить виды растений, которые предполагается выращивать в теплице, и периодичность использования – на протяжении вегетативного сезона или круглогодично. Обдумайте, сколько места вы готовы выделить под теплицы, чтобы земля использовалась рационально, и постарайтесь, чтобы эта зона участка позволяла сориентировать теплицы по сторонам света оптимальным образом. Если теплицы будут сезонными (весенними), то их лучше разместить так, чтобы длинные стороны проходили по оси "запад – восток". А вот многолетние (зимние) теплицы практичнее разместить длинными сторонами вдоль направления "север – юг". Площадки, на которых располагаются теплицы и парники, должны иметь легкий уклон, чтобы могла уходить лишняя дождевая вода, – в ином случае понадобится насыпная площадка. Если грунтовые воды на территории теплиц подходят к уровню выше 0,6 м от поверхности, придется устраивать дренажную систему, поскольку избыток влаги приведет к вспучиванию грунта и ухудшению развития растений.
Чаще всего теплица является отдельно стоящим сооружением (рис. 4.2), но, если есть возможность пристроить ее к южной глухой стене дома или под балконом, сэкономится место и существенно повысятся теплоизоляционные качества теплицы. В таких случаях между стеной и теплицей укладывают слой изоляции из рубероида или пергамина. В районах, где в зимний период могут выпадать большие объемы осадков (снегоперенос за зиму свыше 200 м /м), необходимы некоторые меры для защиты от снега, например посадка хвойных деревьев, установка щитов и заборов. Те же устройства послужат и в качестве защиты от ветра, а также для ограждения территории.
Следует сказать несколько слов о разнице между сезонными и зимними теплицами. На первый взгляд, многолетние конструкции имеют ряд неоспоримых преимуществ: минимум трудовых затрат на ежегодную установку, возможность выращивания зелени в любое время года и т. п. Но у построек данного типа есть и недостатки. Дело в том, что микроклимат, создаваемый в теплице, хорош для растений. Но постепенно из-за пониженной активности ультрафиолетовых лучей в тепличном грунте начинают размножаться вредные бактерии и исчезать полезные микроорганизмы, а также дождевые черви. Через два-три года урожайность в многолетней теплице неуклонно снижается. Чтобы бороться с этими тенденциями, необходимо прилагать определенные усилия. Так, верхний слой грунта толщиной 25-30 см нужно периодически заменять, а светопрозрачные элементы крыши на время, когда теплица не нужна, – снимать. Во-первых, это убережет от износа само покрытие, во-вторых, позволит очистить его от накопившейся за сезон грязи. Наконец, на некоторое время в теплице возникнут естественные условия, что поможет "вылечить" грунт.
Рис. 4.2. Отдельно стоящая теплица
После того как место и размеры теплиц в проекте определены, можно переходить к практике, то есть к выбору наиболее подходящей конструкции и материалов.