925

Пространственная жесткость конструкций мансардных надстроек обеспечивается в поперечном направлении жесткостью металлических рам, а в продольном направлении - наличием стен лестничных клеток, установкой продольных связей в виде ригелей, а также введением дополнительных раскосов в стенах и в уровне чердачного перекрытия.

Рис.1.84. Одноэтажная мансарда с металлическим каркасом и внутренним водостоком

1 – стойка; 2 – стальная балка; 3 – стальная сварная стропильная рама; 4

– стальной уголок для крепления деревянных прогонов под кровлю и под внутреннюю обшивку; 5 – деревянный прогон; 6 – профилированный настил; 7 – защитная пленка; 8 – утеплитель; 9 – доски обрешетки с шагом 250 мм; 10 – гипсокартон; 11 – металлочерепица; 12 – металлический фартук; 13 – дощатая обрешетка; 14 – контробрешетка; 15 – лоток из оцинкованной стали; 16 – сплошной дощатый настил; 17 – водоприемная воронка; 18 – гипсокартонная перегородка

Междуэтажные и чердачные перекрытия устраиваются по деревянным прогонам, расположенным с шагом 600 мм и опирающимся на стальные ригели рам с подшивкой из двух листов гипсокартона, которые крепятся к нижней грани деревянных прогонов. В междуэтажных перекрытиях

91

поверх гипсокартонных листов закрепляется металлическая сетка, на которую укладывается минеральная плита утеплителя толщиной 100 мм, а в чердачных перекрытиях расчетная толщина утеплителя укладывается по слою пароизоляции.

Рис.1.85. Трехэтажные мандсардные надстройки с металлическим каркасом для пятиэтажных домов

а) - поперечный разрез надстройки при внутреннем водостоке; б) - то же, при наружном; 1- выход на крышу; 2- ограждение крыши; узел

А и Б); 1 - наружная стена надстраиваемого здания 2- существующий настил перекрытия;3 - монолитная железобетонная обвязка; 4 - насыпной керамзит; 5 - цементно-песчаная стяжка; 6 - стальная балка; 7 - стальная стойка; 8 - стеновые блоки из ячеистого бетона; 9 - упругая прокладка; 10 - стальной уголок

Внешняя облицовка выполняется из металлочерепицы или гофрированного металлического листа, которые крепятся к обрешетке. Внутренняя облицовка стен устраивается из двух листов гипсокартона, которые крепятся к вертикальным стойкам каркаса.

92

Стены лестничных клеток и межквартирных перегородок выполняются из мелкоштучных материалов, а внутренние межкомнатные перегородки - из пазогребневых плит.

Для мансардной надстройки возможно применение крупноразмерных панелей заводского изготовления с внутренним и наружным водостоком , предложенные ЦНИИЭПжилища (рис.1.85).

Полносборные конструкции мансарды разработаны применительно к поперечно-стеновой конструктивной системе зданий. В этом случае поперечные стены являются основной несущей конструкцией мансардного этажа, на которые опираются настилы перекрытий и его кровельные панели. Наружные стены выполняются из утепленных стеновых панелей и могут быть вертикальными (рис.1.86, а) или наклонными (рис.1.86, б).

Рис.1.86. Конструкция мансарды из крупноразмерных панелей заводского изготовления

а – с внутренним водостоком; б – с наружным водостоком; в – детали мансарды; 1 – утепленная панель наружной стены мансарды; 2 – кровельная панель; 3 – водосборный лоток; 4 – фризовая панель чердака; 5 – облицовочная плита; 6 – карнизная плита; 7 – утеплитель; 8 –

декоративная «холодная « панель; 9 – панель междуэтажного перекрытия; 10 – то же, чердачного; 11 – пароизоляция

В случае применения для мансардной надстройки наружных стен из вертикальных панелей (рис.1.86, а,в) технологический цикл включает выполнение следующих этапов строительно-монтажных работ. Сначала на панели покрытия реконструируемого здания через слой утеплителя прикрепляют на сварке карнизные плиты, на которые затем устанавливают утепленные стеновые панели. Стыки между карнизными плитами и стеновыми панелями закрывают облицовочными плитами. После этого на наружные и внутренние стеновые панели монтируют панели чердачного перекрытия с соответствующим слоем утеплителя по слою пароизоляции, на которые снова устанавливают карнизные и облицовочные плиты. Далее

93

на карнизные плиты монтируют фризовые панели чердака и кровельные панели, выполненные из водонепроницаемого железобетона с водоотталкивающей пропиткой. Вторым концом кровельные панели опираются на водосборный лоток, обеспечивающий внутренний водосток с мансардной надстройки.

При использовании в мансардной надстройке наклонных стеновых панелей (рис.1.86, б) сначала на панель покрытия реконструируемого здания через слой утеплителя прикрепляют опорный элемент, на который устанавливают под углом 60о наклонные утепленные панели наружной стены мансарды. Далее устраивают внутренние продольные стены, на которые одним концом опирают панели чердачного перекрытия с соответствующим слоем утеплителя по слою пароизоляции. Второй конец панели чердачного перекрытия опирают на наружные стеновые панели. Завершающим этапом является установка кровельных панелей, состоящих из водонепроницаемого железобетона с водоотталкивающей пропиткой. Кровельные панели имеют уклон в сторону наружных стеновых панелей, обеспечивая естественный наружный водосток с кровли.

Более индустриальным и современным способом является надстройка мансардных этажей с применением складывающихся объемных блоков, которые состоят из стеновых элементов, плит перекрытия, чердачного перекрытия, панелей кровли, шарниров, временных стоек и опор. Мансардные блоки изготавливаются в заводских условиях в виде одно и двухярусных складывающихся объемных элементов.

В основу конструктивного решения заложен принцип шарнирного соединения плоских элементов блока (кровельно-стеновых, плит перекры- тия и покрытия), которые легко трансформируются из шарнирных в жест- кие узлы, с обеспечением пространственной жесткости и устойчивости. В транспортном положении они представляют собой пакеты из горизонталь- ных элементов составных частей и легко транспортируются в сложенном состоянии (рис.1.87).

На строительной площадке конструкция легко переводиться из транспортного (сложенного) состояния в монтажное в виде объемного бло- ка. Для этой цели используется специальный кондуктор с опорной площадкой, на которой размещают мансардный блок в сложенном состоянии. Приведение складывающихся элементов блока в проектное положение осуществляется путем установки фиксаторов и их анкеровки. Места шарнирных соединений теплоизолируются.

Быстрое приведение складывающихся объемных блоков в проектное состояние позволяет интенсифицировать процессы надстройки зданий.

Конструкция блоков предусматривает получение стеновых элементов в виде многослойной утепленной системы с облицовкой изнутри гипсо- картонными плитами, а с наружной части - в виде кровельного покрытия из мелко штучных металлических элементов, металлочерепицы по обрешетке из бруса или защитного слоя из фактурного бетона толщиной 25-30 мм.

94

Рис.1.87. Конструктивные схемы одно (А) и двухярусных (Б) складывающихся объемных блоков мансардных этажей треугольной формы, выполненных на пролет здания

а)- общая схема; б)- транспортное положение; в)- проектное положение; 1- шарниры; 2- временные стойки; 3- кровельное покрытие

Междуэтажные перекрытия устраивают из несущих металлических балочных элементов, объединенных системой раскосов. Потолочные элементы перекрытия выполняют из тонкостенной монолитной плиты, на поверхности которой укладывается звукоизоляционный слой в виде минеральной плиты. Поверхность утеплителя закрывается полимерной пленкой. Возможен вариант заполнения элементов перекрытия полистиролбетонной или пенобетонной смесью с небольшим сетчатым армированием, что повышает эксплуатационную надежность перекрытия и обеспечивает заданные теплотехнические характеристики.

Для данного типа объемных блоков наиболее рациональным является применение оконных заполнений системы «Велюкс». Для этого стеновые элементы снабжаются оконными коробками, которые крепятся в проектное положение с помощью специальных соединений.

Монтажный процесс начинается с установки торцевого блока, который с помощью крана поднимают на кровельную часть и устанавливают на подвижные опоры. Далее производится выверка объемного блока и установка его в проектное положение с креплением опорных частей к монолитному поясу. Монтаж очередного блока производят в той же последовательности с тем отличием, что после его установки осуществляют натяжение блоков до полного сочленения контактных поверхностей смежных блоков.

Особенностью монтажного процесса является то, что работы ведутся без разборки кровельной части надстраиваемого здания. Установка торцевых блоков обеспечивает замкнутость объема, лишенного внутренних опор и поперечных стен, что формирует благоприятные условия для выполнения внутренних работ.

95

Укрупнение объемных блоков осуществляется на площадке укрупнительной сборки, где производится поярусное соединение блоков надстраиваемого этажа и мансардной части с выполнением комплекса работ по установке струбцин для обеспечения пространственной жесткости блока, оконных заполнений и изоляцию стыков.

На рис.1.88 приведена технологическая схема укрупнительной сборки и монтажа двухъярусных объемных блоков при надстройке реконструируемого здания.

Для монтажа объемных блоков применяется пневмоколесный кран с телескопической стрелой грузоподъемностью до 20 т, вылетом стрелы 1920 м и высотой подъема до 28 м. Монтаж крупногабаритных объемных блоков ведется с использованием специальной траверсы, обеспечивающей равномерную передачу усилий в узлы несущих конструкций и повышающий пространственную жесткость в момент подъема и установки блоков в проектное положение.

Применение двухъярусных блоков позволяет еще более сократить цикл реконструктивных работ и удвоить площади надстраиваемых этажей.

Рис.1.88. Технологическая схема укрупнения объемных блоков на два этажа (а) и установки в проектное положение (б):

1 – объемный блок первого этажа мансарды; 2 – то же, второго; 3 – автокран; 4- – опорные площадки; 5 – монтажный кран; 6 – укрупненный объемный блок; 7,8 – связи и раскосы;9 – монтажная траверса; 10 – обвя-

зочный пояс; 11– объемные эркеры

Реконструкция существующих жилых зданий чаще всего осуществляется в стесненных условиях, когда прилегающие территории заняты дорогами, площадками, зелеными насаждениями и т.п., которые затрудняют расположение средств механизации, мест приема и складирования материалов. В таких случаях рекомендуется использовать без ущерба для жильцов прилегающие к торцам здания территории, а также осуществлять установку блоков в проектное положение с использованием метода надвижки на под-

96

готовленное чердачное перекрытие.

Для надвижки блоков используется технология, основанная на применении специальных сменных колесных опор для перемещения блоков по железобетонному обвязочному поясу, устроенному поверх несущих стен

(рис.1.89).

Рис.1.89. Конструкция сменных колесных опор

1- колесная пара; 2- роликовые опоры; 3- железобетонный обвязочны пояс; 4 - направляющая; 5- рама блока; 6 - гидродомкрат

После подъема блока на соответствующую высоту, он устанавливается на колесную пару и перемещается на проектное место с помощью двух лебедок. Освобождение колесных пар производится с помощью гидравлических домкратов ручного действия с целью последующего их использовании для монтажа последующих блоков.

При этой технологии максимально сокращается время использования кранового оборудования, так как оно необходимо только для подъема блоков до монтажной отметки и установки их на колесные пары. Остальные технологические операции выполняются с применением лебедок, средств малой механизации и ручного инструмента.

Продолжительность установки объемного блока в проектное положение при этой технологии о данным /119/ составляет 2,0-2,2 ч, что обеспечивает сменную производительность до 4 блоков или 120-130 м2. Для возведения конструктивных элементов мансардного этажа 3-секционного жилого дома требуется 4,5-5 смен работы крана.

После окончания монтажа всех объемных мансардных блоков создаются благоприятные условия для подключения отопительной системы и выполнения внутренних отделочных и специальных работ при необходимых температурно-влажностных условиях независимо от воздействия окружающей среды. Отличительной особенностью данной технологии является отсутствие в надстраиваемых объемах промежуточных опор, что облегчает демонтаж существующей кровли, вентиляционных блоков и других присутствующих на кровле систем.

Аналогом объемно-блочного домостроения является технология реконструкции зданий с надстройкой мансардных этажей из объемных блоккомнат, разработанная академиком РААСН С.Н. Булгаковым /11/.

97

Объемные блок-комнаты представляют собой пространственную рамную конструкцию, состоящую из дерево-металлического каркаса с утепленными наружными стенами, наружной и внутренней изоляцией. Блок-комнаты имеют габаритные размеры, соответствующие шагу внут- ренних стен крупнопанельных зданий и существующей планировке реконструируемых зданий с кирпичными стенами.

Объемные блоки различаются по своему функциональному назначению на угловые, рядовые и кухонные, в виде лестничных и крышевых блоков и т.п., приведенных в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Основные типы объемных блоков

По длине блоки изготавливают с превышением ширины корпуса до 2,1 м, что позволяет получать дополнительные площади и размещать под ними лоджии.

Блоки выпускаются с полной заводской готовностью, которая предопределяет внутреннюю и наружную отделку блоков с устройством пола, перекрытия, оконного заполнения, кровельной части и т.п.

Из-за ограничения в габаритных размерах по высоте используется специальный крышевой блок, который устанавливается на элемент блоккомнаты. Таким образом, используя совокупность объемных элементов, возможна надстройка одно- и двухуровневого мансардных этажей крупнопанельных и кирпичных зданий (рис.1.90).

Технологический процесс надстройки зданий состоит из устройства обвязочного железобетонного пояса по всем несущим стенам, на монтажный уровень которого устанавливаются и объемные блоки. Крепление блоков с обвязочным поясом осуществляется с помощью сварки закладных деталей, а взаимное сопряжение блоков между собой - с помощью болтовых соединений.

98

Монтаж блоков может осуществляться по нескольким схемам. Первая схема предусматривает последовательный монтаж блоков на полную ширину здания, начиная от торцевой части здания. При второй схеме используется порядовая установка блоков, когда первоначально монтируется внешний (фасадный), а затем внутренний (дворовой) ряд блоков.

Рис.1.90. Конструктивно-технологическая схема надстройки зданий из объемных блоков заводской готовности

а)- одноэтажной надстройки; б) - двухэтажной надстройки; 1 - обвязочный пояс; 2- объемный блок жилой; 3- крышевой блок, 4 - реконструируемое здание; 5 - слой теплозвукоизоляции

В случае двухэтажной надстройки применяется ступенчатая схема установки блоков. Сначала ведется последовательный монтаж нескольких блоков нижнего яруса на ширину здания. Затем устанавливаются блоки второго яруса и крышевые элементы. Дальнейший монтаж осуществляется со смещением на один блок.

Основой для установки блоков является монолитный обвязочный пояс, к которому они крепятся своими основаниями с помощью закладных деталей пояса. Взаимное сопряжение блоков осуществляется с помощью болтовых соединений.

Для выверки блоков в проектное положение применяются механические домкраты, позволяющие перемещать блоки в плане до совпадения их с осевыми рисками.

Монтаж считается завершенным после окончательного закрепления блоков и заделки швов между ними и теплоизоляцией стыков.

Применение объемных блоков заводской готовности позволяет сократить продолжительность работ по сравнению с традиционными методами возведения мансардных этажей. При использовании объемных блоков возможна реконструкция различных серий малоэтажных жилых зданий как ранней, так и поздней постройки.

К недостаткам технологии реконструкции зданий с надстройкой мансардных этажей из объемных блок-комнат относятся: проблемы с транс-

99

портировкой блоков; ограничение гибкой планировки помещений; большой расход материалов для создания пространственной жесткости блоков; достаточно высокая себестоимость 1 м2 реконструируемой площади; невозможность выполнения работ без отселения жильцов.

1.8.3. Устройство остекления и кровельного покрытия мансардных надстроек

При устройстве мансард большое значение имеет остекление, так как светопрозрачные конструкции значительно лучше проводят тепло, нежели глухие стены. Чтобы снизить теплопотери, устанавливают специально разработанные для мансард стеклопакеты, которые обеспечивают не только тепловую защиту, но и воздухообмен в объеме 25-36 м3/ч. Выпускаются мансардные окна с клапанами-проветривателями, автоматически регулирующими приток воздуха от 3 до 35 м3/ч в зависимости от влажности воздуха в помещении. Для безопасности с наружной стороны стеклопакетов устанавливают закаленные ударопрочные стекла или триплекс.

В качестве оконного заполнения для мандсардных этажей рекомендуется применять мансардные окна фирмы «VELUX», которые в помещениях мансард чаще всего устанавливают по склону ската кровли или используют прием их вертикальной установки: с выдвижением оконной коробки в плоскости крыши, с наращиванием стены здания или с задвижкой оконной коробки в глубь помещения и устройством балкона /98/ (рис.1.91).

Рис.1.91. Размещение оконных проемов в зданиях с мансардными этажа и устройством балконами:

а– в плоскости крыши; б – вертикальные окна с выдвижением из плоскости крыши; в – то же, с наращиванием стены здания;

г– то же, с задвижкой окна вглубь помещения

Треугольная форма этажа, как правило, требует применения оконных заполнений в наклонных элементах кровельной части. Мансардные надстройки с ломаной кровлей позволяют использовать оконные блоки вертикально, что для многих регионов РФ является рационально, так как исключает в зимний период времени появление наледи на поверхности окон.

Среди мансардных окон самой популярной является модель окна со среднеповоротным открыванием створки (рис.1.92). Благодаря петлям, рас-

100