Лекція 4. Класифікація стін і перегородок. Конструктивне вирішення зовнішніх теплоефективних стін. Теплотехнічний розрахунок. Архітектурно-конструктивні елементи стін.
Класифікація та вимоги до стін
Стіна - це один із основних конструктивних елементів будівлі, вертикальна несуча і огороджувальна конструкція, яка відділяє будівлю від зовнішнього простору (зовнішні стіни) або розділяє внутрішнє середовище на окремі приміщення (внутрішні стіни).
За функціональним призначенням стіни поділяють на зовнішні та внутрішні.
До зовнішніх стін висувають вимоги міцності, стійкості, жорсткості, вогнестійкості, довговічності та забезпечення необхідних якостей із термічного опору, опору повітро- та паропроникнення. До внутрішніх стін висувають вимоги міцності та забезпечення необхідної звукоізоляції.
За характером сприйняття навантажень у залежності від конструктивної системи і схеми будівлі стіни поділяють на: несучі, самонесучі і ненесучі (фахверкові, навісні, екрани). 
Несучі сприймають навантаження від власної ваги, вітру, перекриттів і покриттів. Самонесучі - від власної ваги стін усіх поверхів будівлі та від вітру.
Ненесучі - від власної ваги та вітрового навантаження в межах одного поверху або однієї стінової панелі висотою не більше 6 м (при більшій висоті поверху ці стіни відносять до самонесучих).
Несучі та самонесучі стіни передають навантаження на фундаменти, а ненесучі - на інші несучі конструкції (колони, балки або плити перекриття тощо).
За способом зведення стіни поділяють на монолітні, які зводять із цегли, дрі- бнорозмірних каменів, блоків на розчині (мури) або формують із пластичної бетонної, шлакобетонної та іншої суміші в опалубці, і збірні, які монтують на будівельному майданчику із великорозмірних панелей або блоків заводського виготовлення.
За величиною об'ємної ваги, ступенем теплової інерції та видом матерілу стіни поділяють на: важкі (з цегли, природного каменю, важкого бетону); полегшені (з порожнистих каменів або великих елементів з легкого і ніздрюватого бетону); легкі (з листового металу, дерева, азбестоцементу в поєднанні з ефективними утеплювачами); особливо легкі (з пластмас у поєднанні з ефективними утеплювачами). У малоповерховому будівництві застосовують також дерев'яні стіни - суцільні, що виготовляють із колод або з брусів, і каркасні - з брусків і дощок або щитів із заповненням товщини стіни утеплювачем.
За конструктивними ознаками розрізняють стіни одношарові та багатошарові. В багатошарових стінах кожний шар виконує певну функцію: сприйняття навантаження, теплоізоляцію, повітро- або пароізоляцію, опорядження тощо.
За видом стінових матеріалів, ступенем збірності та заводської готовності стіни поділяють на: кам 'яні - з цегли, з пустотних керамічних, бетонних і природних каменів, у сполученні з теплоізоляційними матеріалами або без них; круп- ноелементні, збірні - з великих бетонних блоків або панелей, одношарові або багатошарові, які виготовляють на будівельних комбінатах; монолітні - бетонні або залізобетонні, одношарові або багатошарові; дерев'яні - з колод або брусів і каркасні з брусів та дощок або щитів із заповненням товщини стіни утеплювачем; з використанням металів та пластмас - із сталевими, алюмінієвими або пластиковими обшивками та утеплювачем між ними.
Теплоізоляційну здатність зовнішніх стін призначають згідно з гігієнічними вимогами і з урахуванням необхідності економії використання теплової енергії.
Конструктивне рішення і товщину зовнішніх стін проектують на основі теплотехнічного розрахунку
Проектування зовнішніх стін з опором теплопередачі більшим від нормативного приводить до економії теплової енергії при експлуатації будівель. Цегляна стіна товщиною 510 мм однорідної кладки із глиняної цегли на цементно-піщаному розчині, оштукатурена з середини, має термічний опір 0,81 м2оС/Вт, а із силікатної цегли - 0,77 м2оС/Вт. Збільшення товщини зовнішніх стін із суцільної однорідної кладки не відповідає теплотехнічним вимогам, які діють в Україні. Для покращання теплотехнічних характеристик зовнішніх стін (згідно з нормативними вимогами) необхідно проектувати багатошарові конструкції та використовувати ефективні утеплювачі.
Підвищення енергоефективності будівель в останнє десятиліття стало одним з основних напрямків розвитку будівельної індустрії. Вимоги до теплоізоляційних матеріалів постійно підвищуються, більш жорсткими стають нормативи теплопроникнення і суміжні параметри як окремих будівельних конструкцій, так і споруд у цілому.
Теплоізоляція будівель та споруд має на меті декілька практичних цілей: підвищення рівня комфорту тепло- і звукоізоляції в приміщеннях, економію паливних ресурсів і скорочення експлуатаційних витрат. Проте в концепцію енергозберігаючої будівлі входить не лише ізоляція конструкцій за допомогою теплоізоляційних матеріалів, а й специфічні інженерні рішення системи вентиляції і теплопостачання. Енергоефективність будівлі визначається сукупністю багатьох факторів. Дослідження показали, що при експлуатації традиційного багатоповерхового житлового будинку через зовнішні стіни втрачається до 40% тепла, через вікна - 18%, підвал - 10%, покриття - 18%, вентиляцію - 14%. Тому звести тепловтрати до мінімуму можна лише при комплексному підході до енергозбереження.
Утепленням лише огороджувальних конструкцій неможливо досягти значного зменшення тепловтрат, тому що значна їх частка приходиться на так звані "містки холоду", тобто ділянки інтенсивного теплообміну з навколишнім середовищем. Такі ділянки найчастіше утворюються в місцях контакту конструкцій перекриття з несучими стінами, в місцях примикання до зовнішніх стін внутрішніх стін і перегородок, у місцях розташування перемичок над прорізами, а також при просіданні неякісного теплоізоляційного матеріалу в тришарових огороджувальних конструкціях з утеплювачем, яким служить середній шар.
Тому сучасні системи утеплення передбачають створення комплексної захисної оболонки навколо зовнішніх конструкцій будівлі. Така облонка включає в себе утеплення контактуючих з грунтом конструкцій фундаменту в сполученні з утепленням покриттів, а також обладнання вентильованих фасадів, які пересувають зону позитивних температур у несучих конструкціях. Цей комплекс заходів виключає появу "містків холоду", збільшує тепловий опір огороджувальних конструкцій і запобігає утворенню конденсату, який негативно впливає на теплоізоляційні та інші експлуатаційні характеристики конструкцій.
Індивідуальний вигляд будівлі залежить від конструкції зовнішніх стін, від розташування і розмірів вікон і інших архітектурно-конструктивних елементів . До таких елементів відносяться наступні 
.
АРХІТЕКТУРНО КОНСТРУКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ СТІН
1 - цоколь; 2 - віконний отвір; 3 - поясок; 4 - сандрик; 5 - кутовий простінок; 6— проміжний простінок; 7 — перемичка; 8 — вінчаючий карниз.
Цоколь — нижня частина зовнішніх стін, фанерована керамічною плиткою, природним каменем або обштукатурена цементним розчином.
Якщо нижня частина стіни викладена із збірних бетонних блоків, а верхня — з цегли, то такий цоколь називають підрізним.
КОНСТРУКЦІЯ ЦОКОЛЯ
а — облицьований плиткою; б — те ж, природним каменем; у — обштукатурений цементним розчином; г — "підрізний" (з бетонних блоків).
Прорізи — це отвори в стінах для вікон або дверей. Бічні і верхня площини отворів називають укосами.
Простінки — це ділянки стін, розташовані між отворами. Розрізняють простінки: рядові (між двома отворами) і кутові (у кутах стін). Прямокутні виступи простінків, що утримують віконні або дверні блоки, називають четвертями.
Місцеві потовщення стін:
пілястри — вертикальні виступи прямокутного перетину;
напівколони — вертикальні виступи напівкруглого перетину;
розкреповки — вертикальні потовщення (до 250 мм) протяжної ділянки стіни.
ПРОСТІНОК І ВІКОННІ ОТВОРИ МІСЦЕВІ ПОТОВЩЕННЯ СТІН
1 - чверті; 2 - перемички; 3 - укоси (верхній і бічний) ; 1 _ пілястра; 2 —напівколона; 3, - розкреповка
4 –міжвіконний простінок
Перемички — це конструкції, що перекривають отвір зверху. Вони бувають брускові, залізобетонні або цегельні.
Карниз — це горизонтальний виступ з площини стін. Розрізняють наступні різновиди карнизів:
- вінчаючий, завершує верхню частину стіни;
- поясок, що розділяють на висоті фасадну площину стіни;
- сандрик, що влаштовуються над окремими отворами і входом в будівлю.
Парапет — прямокутне завершення стіни, на 0,7... 1 м виступаюче над дахом.
Фронтон — трикутна частина стіни, що захищає частину горища і що обмежена по периметру карнизом.
РІЗНОВИДИ КАРНИЗІВ ВЕРХНІ ЗАВЕРШЕННЯ СТІН
1 -сандрик; 2- поясок; 3 - вінчаючий 1 — парапет; 2 — фронтон;
Контрфорс - підпірна стінка , що допомагає стінам витримувати горизонтальні навантаження.
Контрфорс (загальний вигляд) Конрфорс в цегляній кладці
Брандмауєр - неспалима поперечна стінка без отворів , що виступає над дахом в довгих будівлях для захисту від можливої пожежі.
Брандмауери
Стіни, збагачені архітектурно-конструктивними| елементами, надають будівлі архітектурну виразність
.
Виступи зі стін поіляють:
- Еркер -це виступ за фасад будівлі, що є продовженням кімнати.
- Лоджія - це виступ з трьох сторін огороджений стінами.
- Балкон - це виступ , який неогороджений стінами.
Еркер Лоджія Балкон
Ніші — поглиблення в кладці стіни, кратні 1/2 цеглини (каменя). У нішах розташовують вбудовані шафи, прилади опалення, електричні й інші пристрої.
Борозенки — поглиблення в стіні для розташування трубопроводів, електричних кабелів та інших прихованих мереж. Після монтажу цих мереж борозенки закладають урівень з площиною стіни. Вертикальні борозенки з ширини та глибини виконують кратними 1/2 цеглини (каменя), горизонтальні — кратними одному ряду кладки з висоти, тобто 1/4 цеглини (каменя) та 1/2 цеглини (каменя) з глибини.
Ніша під батарею опалення Нарізання борозд в стіні Інструмент для нарізання борізд
Штраба — це ділянка, яку викладають перед перервою в роботі так, щоб під час поновлення робіт забезпечити перев’язування нової частини кладки з раніше зведеної