В процессе проектирования необходимо определиться со строительными материалами. При подборе строительных материалов следует использовать их свойства наиболее эффективно с учетом их основной функции в конструкции здания.

Строительные материалы несущего остова здания

Несущий остов, воспринимающий вес постройки, ветровые, сейсмические и другие нагрузки, изготавливают из тяжелых долговечных материалов - бетона, железобетона, кирпича, природного камня, а также из дерева (1-2 этажа) и металла. Эти материалы выдерживают работу на сжатие. Кроме прочности, они должны удовлетворять требованиям долговечности и огнестойкости. Горизонтальные несущие элементы любого остова (перекрытия, перемычки, ригели и др.) выполняют из материалов, хорошо работающих на изгиб - железобетон, металл, дерево.

Бетон используют в виде крупных стеновых блоков (шлакоблоки), железобетон - как сборный (в основном для фундаментов, перекрытий, оконных перемычек), так и монолитный. Из него выполняют фундаменты, стены, перекрытия, перемычки, ступени и другие конструктивные элементы здания.

Кирпич, очевидно, самый распространенный в современном строительстве материал. Малоэтажные жилые дома строят из глиняного и силикатного кирпича. Для облицовки стен или для декоративных деталей используют сочетания кирпичей разного цвета и фактуры. Лицевой кирпич позволяет создавать качественные поверхности стен.

Природный камень (известняк, песчаник, туф) применяют, если он имеется поблизости. В современной практике стены из натурального камня не получают распространения, его применяют больше для облицовки цоколя и стен как снаружи, так и интерьере.

Деревянное домостроение характерно для архитектуры жилища в России. Сегодня оно привлекает высокими экологическими качествами. Строительство жилых домов из бревен, оци-линдрованных бревен, бруса, клееного бруса получает новое дыхание. В качестве стенового материала используется обработанный ствол дерева. Более экономично использование досок для каркасных жилых зданий на основе каркасно-щитовых технологий. Основная проблема в деревянном строительстве - обеспечение качества древесины, хорошей просушки, отсутствия древесных жучков и гниения. Слабая сторона деревянных домов их огнеопасность и недолговечность, плохая влагостойкость. Пропитка антипиренами необходима, но она эффективна лишь при заводской обработке и со временем огнестойкость теряется.

Деревянные дома обычно стоят 20-25 лет, при хорошем выполнении строительных работ (гидроизоляция и проветривание стен), а также облицовке кирпичом, можно продлить срок жизни дома.

Металлические колонны круглой и прямоугольной формы из стандартных профилей чаще применяют как элемент остова, хотя применение металлического каркаса может быть эффективным в недорогом и высококачественном жилище. Основное условие защита конструкций от огня. Защищают металлические конструкции специальными красками, обшивкой несгораемым материалом или прячут в толщу стены.

Строительные материалы ограждающий конструкций здания

Ограждающие конструкции должны отвечать требованиям тепло-, звукоизоляции, влагостойкости, долговечности и огнестойкости. Они испытывают на себе влияние холода, тепла и воды. Для ограждающих конструкций применяют легкие бетоны (ячеистый бетон, керамзитобетон, пенобетон, газобетон), керамический кирпич, а также местные материалы (кирпич, камень, дерево). Прогрессивными материалами являются бетонные блоки, в т.ч. пустотелые, панели "сэндвич", многослойные наружные стены.

Традиционный и создающий наиболее здоровые условия проживания материал ограждающих конструкций - дерево. Однако оно не везде является распространенным и имеет известные ограничения. Бревенчатые стены придают дому характерную пластику и цветовое решение. Конструкции дома формируются из блоков - срубов, имеющих размеры в пределах 6-8 м. Окна и проемы для дверей небольшие, чтобы не нарушать несущие способности наружной стены.

В капитальном домостроении значительную перспективу имеют легкие бетоны. Пенобетонные наружные стены имеют сравнимые с деревом теплотехнические и экологические характеристики, и не горят. Пенобетон используется в виде крупных блоков и плит, в виде монолитной заливки пустот между опалубкой. В качестве опалубки можно использовать кирпичную стену толщиной в полкирпича или не снимаемую опалубку из цементно-стружечных плит. Необходимо заметить, что устоявшихся технологий строительства (а не производства пенобетона) из этого материала пока нет. Пенобетонные стены требуют обязательной облицовки, а некоторые виды (газобетон) боятся влаги.

Самый надежный и долговечный дом - кирпичный. Наружные стены долговечны, их можно штукатурить, красить и оставлять с кирпичной фактурой. Основная проблема сегодня - это необходимость утепления.

 

Строительные материалы покрытия здания

Покрытие малоэтажного жилого дома состоит из конструкции крыши и кровли. Крыша обеспечивает несущие качества покрытию, со-здает условия для работы кровли. Кровля защищает постройку от природных воздействий - дождя, снега, ветра, солнца.

Крыша в малоэтажных жилых зданиях с давних времен образуется наклонными плоскостями - скатами. Скатная крыша обеспечивает слив (летом) или сползание (зимой) осадков, что удлиняет срок ее службы. Водосток наружный по карнизам неорганизованный или организованный. В любом случае вынос карниза (30-50 см и более) должен защищать стену от потоков воды. В односемейных жилых дома применяют скатные крыши различной формы: односкатные (для хозпростроек и вспомогательных сооружений), двухскатные (для экономичного жилища), четырехскатные (для более крупных домов), полувальмо-вые двухскатные и полувальмовые четырехскатные (для больших традиционных зданий), мансардные, и сложные многощипцовые крыши для особняков и вилл.

Плоская крыша может быть использована лишь при хорошем качестве строительных работ для районов с малым количеством осадков, или для выражения модернистских архитектурно-художественных идей. Основное достоинство плоской крыши - возможность ее эксплуатации в качестве террасы, цветника, спортплощадки, солярия. Сложности обусловлены необходимостью устройства внутреннего водостока (водосточная труба размещается внутри здания) и ненадежностью в российском климате. Конструкцию крыши выполняют в основном из дерева, а также с металлическими стропилами.

Конструктивное решение скатное кровли может с наслонными или висячими стропилами. Наслонные стропила работают как балки, на изгиб, опираются на стены дома или ригели (продольные балки). Разница отметок опирания стропил (стропильных ног) образуют уклон ската кровли. Висящие стропила соединяют по низу опирания, образуя треугольник, в котором нижняя сторона (затяжка) работает на растяжение.

Фактически получается простейшая ферма. Стропила размещают с шагом 0,6-1,2 м. Уклон стропил определяет замысел проекта, природные условия района строительства и вид кровельного покрытия. Например, применение кровельного покрытия - гибкой черепицы - допустимо, если угол наклона крыши не меньше 11,5°. Стропильные ноги снизу упирают на маэурлат, массивный брус, лежащий на срезе стены. Верх стропил соединяют в коньке продольным брусом для жесткости. По стропильной конструкции устраивают обрешетку из брусьев сечением 50x50 мм, либо сплошную из обрезных досок.

Конструктивно решение плоской кровли не отличается от железобетонного перекрытия, сборного или монолитного. На покрытие укладывают утеплитель насыпной (керамзит, вермикулит, перлит), либо плитный (минераловатные плиты), затем цементно-песчаной стяжкой задают необходимый уклон для стока воды от стены парапета к ендове водосточной трубы. По образовавшейся поверхности укладывают рулонные материалы.

Форма крыши - это пятый фасад жилого дома, завершает тему вертикали в доме. Красивое решение пятого фасада дома способствует органичной связи человека с Вселенной, является необходимым элементом здоровой и благоприятной для людей архитектуры.

Кровля покрывает конструкцию крыши, ее выполняют из рулонных материалов (рубероид, пергамин и т. п.), штучных (черепица, металлочерепица, мягкие кровельные плиты) и листовых (шифер, кровельное железо, асбестоцемент и др.). Рулонные кровельные материалы созданы для плоских кровель и для гидроизолирующих слоев скатных, могут быть применены в наклонных крышах в хозпростройках.

При устройстве кровли следует устраивать пароизоляцию из слоя рулонного кровельного материала. Пароизоляция предохраняет утеплитель от попадания влаги из помещений. В плоских кровлях - это первый слой кровли, его располагают прямо на конструкции покрытия, в скатной кровле пароизоляция следует сразу за внутренней обшивкой стропил (при мансардной крыше), либо за обшивкой балок покрытия (при чердачной крыше). Теплоизоляция находится за пароизоляцией. Она должна быть всегда сухой, поэтому ее вентилируют с помощью устройства воздушных зазоров (около 20 мм) и укрывают сверху гидроизоляцией. В чердачных крышах утеплитель входит в конструкцию покрытия над жилыми помещениями, в мансардных крышах находится в конструкции крыши между стропилами.

Кровельное покрытие должно быть абсолютно герметично, долговечно, морозостойко, пожаробезопасно, иметь отличное шумопоглощение и не подвергаться коррозии и гниению. Не меньшее значение имеет вес кровельного покрытия, так как от этого будет зависеть конструкция крыши. Известно, что керамическая и бетонная черепицы имеют большой вес, рулонные кровли, гибкая черепица, шифер - малый вес. Не последнее место по значению занимает эстетика кровельного покрытия. Цвет, фактура и дизайн покрытия должны обеспечить гармонию с архитектурным решением и с природой.

Отделочные материалы

Отделка жилого дома - трудоемкий, дорогой процесс завершения строительства. Для застройщика - это также реальная возможность проявить свое творчество и вкус при выборе материалов. Отделочные материалы формируют те поверхности и плоскости, которые будут воспринимать непосредственно всеми органами чувств жители дома и их гости.

Отделочные материалы, как наружные, так и внутренние должны быть долговечными, удобными в эксплуатации и отвечать требования эстетики. Применение долговечных материалов (лицевого кирпича, керамической плитки, естественного камня) сокращает эксплуатационные расходы. Для отделки жилища применяют керамические и стеклянные плитки, лицевой кирпич, штукатурку и покраску, дерево, обои, линолеум, сайдинг и другие, уделяя при этом внимание экологическим требованиям.

Для экономии энергетических затрат используют особые материалы с защитными и отделочными функциями: стекло фотохромное, электрохромное, с пленками оксидов металлов, пенопласты и т. п.