Кирпичная кладка имеет характерную особенность - большая тепловая инерционность. Стены из кирпича достаточно долго прогреваются и также медленно остывают. Для жилых домов это качество кирпичных стен является положительным, так как температура внутренних помещений обычно не имеет больших колебаний. Но для домов периодического проживания (обычно это дачные домики) тепловая инерционность кирпичной стены уже играет большую роль, так как за время отсутствия хозяев температура стен снижается и для их прогрева требуются затраты топлива и время. Для снижения этого отрицательно явления применяют многослойные структуры стен, состоящие из слоев различной теплопроводности и тепловой инерционности. Но это не значит, что многослойные структуры могут применяться только для дачных домов. Высокая тепловая эффективность этого вида кладки стен нашла свое применение во всех областях строительства, в том числе и при возведении жилых домов.
Многослойными называют системы, где кирпич выполняет функцию облицовочного материала. Различают два вида многослойных систем. В первом виде облицовочный (кирпичный) слой является самонесущим и не воспринимает нагрузки от перекрытий и кровли (рис. 1). При таком виде кладки капитальная стена возводится из традиционных материалов (полнотелый кирпич, блоки, шлако- или керамзитобетон и т.д.). Она несет основную нагрузку. По стене укладывают теплоизоляционные плиты, а затем строят наружный облицовочный слой из кирпича. Слои соединяют гибкими Z-образными связями из нержавеющей или оцинкованной стали, при этом несущий и облицовочный слои соединяются между собой на уровне перекрытий железобетонным поясом.
Рис. 1. Многослойная конструкция стены: 1 - наружная облицовка - кирпичная кладка; 2 - вентиляционный зазор; 3 - ветрозащита; 4 - теплоизоляция; 5 - несущая смена; (-) - наружная плоскость стены; (+) - внутренняя плоскость стены
При втором варианте внутренний и наружный слои имеют жесткую перевязку, и стена полностью воспринимает нагрузку от кровли и перекрытий. В качестве внутреннего слоя могут использоваться различные стеновые строительные блоки.
Применение многослойных структур при возведении стен позволило защитить их от переменного замораживания и оттаивания, выровнять температурные колебания основного массива стены. Кроме этого, многослойные структуры благоприятствуют увеличению долговечности несущей части ограждающих конструкций, сдвигают точку росы во внешний теплоизоляционный слой. При этом создается благоприятная паропроницаемость стен, не снижается площадь помещений, и появляются дополнительные возможности в оформлении фасада здания.
При расчете многослойных кладок с тычковой перевязкой и различными заполнителями или с металлическими связями и заполнением из бетона марки 7 и выше коэффициенты продольного изгиба принимают по упругой характеристике кладки наружных стенок, как для сплошного сечения стены. При различном материале наружных стенок упругие характеристики для них также различны. При определении коэффициентов учитывают меньшее значение упругой характеристики.
В кладках, где присутствует кирпичная облицовка или другой ее вид, при толщине облицовочного слоя менее 10% от общей толщины стены коэффициент продольного изгиба принимают по упругой характеристике основного материала стены, а гибкость - по общей толщине стены с облицовкой.
В многослойных стенах с металлическими связями (без тычковой перевязки) с засыпками, термовкладышами или заполнением бетоном прочностью менее 7 кг/см2 каждую ветвь кладки принимают работающей самостоятельно на приложенные к ней нагрузки. Коэффициент продольного изгиба принимают как среднюю величину из двух значений, определенных для всей толщины стены и для одной более тонкой стенки.
Многослойные стены с эффективными утеплителями во многих случаях экономически весьма выгодны. Однако при проектировании зданий следует учитывать, что теплоизоляционные материалы, расположенные между облицовочными стенками, обладают, как правило, малой стойкостью к атмосферным воздействиям. В ряде случаев для обеспечения достаточных эксплуатационных качеств многослойных стен и их долговечности применяют конструктивные защитные мероприятия. Такими мероприятиями могут быть:
- устройство внутреннего плотного и невлагоемкого защитного отделочного слоя с достаточным сопротивлением паропроницанию;
- обеспечение осушающего режима ограждения, устройством воздушной прослойки между теплоизоляционным и наружными слоями стены; при этом утепление стен изнутри следует допускать только в помещениях сухих и с нормальной влажностью. Штукатурку и затирку для указанной цели используют при жестких теплоизоляционных материалах (автоклавном пенобетоне, цементном фибролите и т. п.).
Органические теплоизоляционные материалы с малой жесткостью и большим водопоглощением требуют устройства отделочных слоев, монтируемых насухо, с тщательной разделкой швов и стыков (сухие штукатурки, листовые материалы). При прокладке паропроницаемых теплоизоляционных материалов (минеральной ваты, войлока и т. п.) утеплитель отделяют от несущего стенового материала воздушной прослойкой для предохранения его от увлажнения парами, поступающими из помещения.
Теплоизоляционные материалы как заполнитель между кирпичными и бетонными стенками должны быть не загнивающими и обладать водопоглощением, не превышающим 30% по объему.
Опыт эксплуатации стен влажных и мокрых помещений показал полную нецелесообразность применения стен, утепленных изнутри, а также стен с наружной облицовкой или наружной плотной цементной штукатуркой, стен с пустотами, засыпками и невентилируемыми воздушными прослойками. Такие стены в этих помещениях сильно увлажняются, теряют свои теплозащитные свойства и быстро разрушаются.
Для стен влажных и мокрых помещений пригодны сплошные стены, при возведении которых применялся: глиняный кирпич обыкновенный или беспустотные камни, покрытые изнутри отделочным слоем, обладающим большим сопротивлением паропроницанию и исключающим впитывание влаги в стену. Для этого их защищают цементной штукатуркой с накрывочным зажелезненным слоем, покрытым масляной краской по сплошной шпаклевке.
