4. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТЕН

2. Панельные стены

К панельным стенам предъявляют такое же требование, как и к конструкциям послойной сборки — сохранение защитно-декоративных покрытий металла при изготовлении панелей, их транспортировании и построечных операциях. Соответствие указанному требованию панельных конструкций также является одним из основных критериев их сравнения. Бескаркасные трехслойные конструкции панелей в большей степени удовлетворяют требованиям сохранения покрытий металла, чем каркасные, что объясняется более прогрессивной технологией их производства.

Первые построенные в Челябинске и Куйбышеве предприятия по изготовлению трехслойных панелей организованы так, что на них производится весь цикл работ с металлом, имеющим покрытия: на одной технологической линии покрытие наносится на рулоны, на другой — отделанный металл профилируется и тут же из него формируются панели. Эти процессы комплексно механизированы и в высокой степени автоматизированы, так что опасность повреждения покрытий фактически исключена. С завода металл в изделиях поступает прямым путем на стройку. Построенные позже предприятия по производству трехслойных панелей не имеют оборудования для нанесения покрытий на металл. Они могут получать металл с покрытиями с указанных заводов в Челябинске и Куйбышеве в рулонах, т. е. в достаточно транспортабельном виде. Изготовление же трехслойных панелей из этого металла производится новыми предприятиями тоже на механизированных технологических линиях, благодаря чему за сохранность покрытий можно не опасаться.

Совсем иное положение с производством различных видов каркасных панелей, в том числе панелей с обрамлением. Они изготовляются обычно на неспециализированных предприятиях (ремонтно-механических, механических или универсальных заводах строительных металлоконструкций), имеющих металлообрабатывающее оборудование общего назначения. Хотя для каркасных панелей предложено немало конструкций, однако из них не удалось отобрать такую, которая легла бы в основу создания специального комплекта оборудования для крупных специализированных производств.

Схема движения металла с покрытиями для каркасных панелей значительно осложнена. Металл с завода, на котором наносится покрытие, доставляют сначала на предприятие, где его профилируют, затем на завод по изготовлению панелей и лишь оттуда на стройку. При таком пути движения покрытие металла подвергается опасности повреждения. Кроме того, технология производства каркасных панелей стоит на гораздо более низком уровне чем технология производства бескаркасных панелей. Бескаркасные панели изготавливаются на современных комплексно-механизированных линиях, и все процессы (профилирование облицовок, образование кромок панелей, наполнение панелей утеплителем, обеспечение сцепления теплоизоляции с металлом и др.) автоматизированы. Производство же каркасных панелей не автоматизировано, операции выполняются в основном вручную. При такой технологии повреждения покрытий также неизбежны. Следует отметить, что для образования каркасных панелей модульных размеров листы ряда профилей не подходят по ширине, так как они рассчитаны на полистовую сборку. Такие листы приходится разрезать вдоль, что отрицательно сказывается на сохранности покрытий. Это относится и к процессам крепления обшивок к каркасу: сверлению отверстий, постановке заклепок, винтов, болтов, — число которых составляет сотни, тогда как в трехслойных панелях их нет вообще.

Прогрессивность бескаркасных панелей выражается в их конструктивной форме, которая отличается современностью, лаконизмом, специфичностью, а также полностью соответствует назначению конструкции, свойствам используемых новых материалов, новой технологии производства. В трехслойных панелях нет «мостиков холода», а в большинстве конструкций нет и теплопроводных включений; панели состоят лишь из трех деталей — двух облицовок и среднего слоя; в них эффективно используются и конструкционные, и изоляционные свойства обоих материалов — облицовки воспринимают нормальные напряжения и изолируют средний слой от атмосферных воздействий, а средний слой воспринимает напряжения сдвига и служит тепловой изоляцией, их форма рассчитана на механизированное производство и, в частности, на непрерывное автоматизированное изготовление. Все это соответствующим образом проявляется в экономичности конструкций и их производства. Конструктивные формы каркасных панелей не соответствуют назначению этих конструкций, несовременны, сложны в изготовлении, так как в их производстве преобладает ручной труд.

Для тех объектов, где применялись каркасные панели, их изготовляли обычно с обшивками из алюминиевых сплавов и использовали, как правило, и для покрытий, и для стен. Несмотря на разные функции этих частей зданий, конструкции панелей были практически одинаковыми и в основном соответствовали покрытиям, а не стенам. Для металлических стеновых панелей принимали такие же конструктивные формы, как для железобетонных панелей, несмотря на значительные различия свойств этих материалов. Для каркасных панелей так же, как для железобетонных, принимали горизонтальную разрезку стен, 6-метровый пролет с опиранием панели (из плоскости) на колонны. В результате горизонтальное положение таких панелей не позволяло использовать профилированные наружные облицовки и их приходилось делать плоскими, что предопределяло низкое использование прочности значительной части металла. Для подкрепления таких облицовок средний слой панелей делали из плит пенопласта, который приклеивали к алюминиевым листам. Но и свойства дефицитного и дорогого пенопласта использовали в этой конструкции плохо. Значительная часть его расходовалась для придания панели толщины, необходимой для обеспечения ее жесткости, но излишней для теплоизоляции. Однако и утолщенный пенопласт не мог при пролете панели 6 м воспринимать возникавшие в ней сдвигающие усилия и поэтому потребовалось введение в конструкцию обрамления — каркаса. Это значительно осложнило конструкцию и технологию ее изготовления. Чтобы предотвратить превращение обрамления в протяженный «мостик холода», для него было принято составное сечение в виде швеллера с полками из алюминиевых уголков и стенкой из менее теплопроводной бакелизированной фанеры. Образование швеллеров было предусмотрено путем постановки двух линий часто расположенных алюминиевых заклепок. Однако «мостик холода» не был полностью ликвидирован, так как теплопроводность бакелизированной фанеры в 3 раза больше теплопроводности пенопласта. Таким образом, для алюминиевых панелей с обрамлением потребовались, кроме металла и пенопласта (применяемых и для стальных панелей), еще два вида материалов — клеи и бакелизированная фанера. Увеличение номенклатуры материалов, используемых в конструкции, и в частности появление в ней клеев, понизило надежность панелей, осложнило материальное обеспечение и технологию их производства. На процессе изготовления особенно сказалось применение бакелизированной фанеры для швеллеров составного сечения, в связи с чем потребовались большие затраты ручного труда на клепку.

Здесь уместно заметить, что некоторые специалисты, занимавшиеся разработкой панелей с обрамлениями, писали в своих трудах, что по сравнению с простыми «сэндвичами» небольшой толщины, преимущественно применяемыми за рубежом, крупноразмерные трехслойные панели с обрамлением имеют ряд серьезных недостатков. Технология изготовления панелей усложнена в связи с наличием обрамления и большой их толщиной. Повышаются расход материалов и стоимость панелей [5].

В течение ряда лет предпринимались попытки улучшить конструкции панелей с обрамлением. В частности, был предложен вариант конструкции с предварительно-напряженными облицовками (см. рис. 16). Но, анализируя этот вариант, один из его авторов указывал на то, что недостатком предварительно-напряженных панелей является большая трудоемкость в изготовлении (необходимость устройства дополнительных поперечных ребер), а также наличие выпуклых поверхностей (до 30—40 мм), вызванных предварительным напряжением» [6]. Для элементов обрамления было предложено составные сечения заменить цельными фанерными или пластмассовыми швеллерами, к которым предполагалось крепить обшивки с помощью клея и завальцовки. Такое решение позволило бы снизить высокую трудоемкость конструкции. Но возможность и результаты реализации этого предложения пока находятся в стадии выяснения.

Другие конструкции каркасных панелей тоже несовременны и недостаточно логичны. В большинстве своем они основаны, по существу, на балочной клетке — с балками (ребрами) в продольном и поперечном направлениях, т. е. на схеме, применяемой издавна в конструкциях междуэтажных перекрытий, внутрицеховых рабочих площадок, этажерок и т. п. Применительно к стеновой конструкции, для которой нагрузки значительно меньше, такая схема чрезмерно сложна, громоздка и значительно менее логична, чем у конструкций трехслойных панелей, в которых металлическая несущая часть состоит только из двух листов, без всяких балок и ребер.

В каркасных панелях практически невозможно полностью устранить «мостики холода» или теплопроводные включения, можно лишь добиться в какой-то мере уменьшения их количества (протяженности) и влияния. Такие панели обычно не удовлетворяют и архитектурным требованиям, так как из-за несовершенства технологии изготовления на их поверхностях имеется много царапин, пятен, вмятин, края их неровны, стыки в стенах получаются нечеткими и грубыми.

Рассмотренные конструктивные формы панелей отличаются также экономическими показателями и, в частности, различной металлоемкостью стен (с ригелями). При примерно равных ветровых нагрузках расход металла на 1 м² стены из бескаркасных панелей толщиной 60 мм со шпунтовым стыком (чертежи с шифром 773-74) составляет 23,7 кг, из панелей Теплоэлектропроекта (см. рис. 69) — 31,7 кг (133%), из панелей, примененных для конвертерного цеха № 2 Западно-Сибирского металлургического завода (см. рис 66), — 43,8 кг (185%). При более удачном конструировании каркасных панелей указанная разница в расходе металла может снизиться до 20—25%

Бескаркасные панели со стальными облицовками наиболее экономичны и по стоимости. Цена на такие панели толщиной 50 мм, изготовляемые куйбышевским заводом «Электрощит», установлена в размере 12 р. 30 к. за 1 м². Для таких же панелей, но с облицовкой из алюминиевых сплавов имеется прейскурантная цена — 24 р. 50 к. за 1 м². Каркасные панели средних размеров конструкции Теплоэлектропроекта поставлялись для Ростовской ТЭЦ по цене за 1 м² 31—38 руб., а панели для стен конвертерного цеха № 2 Западно-Сибирского металлургического завода — по 34 р. 70 к. за 1 м².

Панели с обрамлением изготовлялись из алюминиевых сплавов без анодирования облицовок по цене за 1 м² порядка 40 руб. и выше, а в некоторых случаях их цена составляла 75 руб. за 1 м².

Указанные цены относятся к панелям, не имеющим защитно-декоративной отделки. Челябинскому заводу профилированного настила была для опытной партии установлена прейскурантная цена на стальные трехслойные панели (толщиной 61,6 мм со шпунтовым стыком), покрытые с одной стороны наружным, а с другой — внутренним пластизолем, в размере 15 р. 70 к. за 1 м².

Оценивая возможные в дальнейшем соотношения стоимости бескаркасных и каркасных панелей, следует наряду с другими обстоятельствами учитывать то, что мощности предприятий по производству бескаркасных панелей в несколько десятков раз больше мощностей заводов, изготовляющих каркасные панели. Разница в мощностях производства предопределяет значительное преимущество бескаркасных панелей по стоимости.

Большая мощность предприятий по изготовлению таких конструкций определяется высокой производительностью оборудования и труда рабочих. Это особенно относится к заводам с автоматизированными технологическими линиями непрерывного производства панелей, работающими на большой скорости. На таких линиях полностью готовая панель получается, в зависимости от длины, за 1—2 мин, в течение которых на изготовлении панелей с обрамлением или других каркасных конструкций может быть лишь поставлено менее десятка заклепок и винтов из требующихся нескольких сотен, уже не говоря о выполнении всех других работ.

В ГДР уже несколько лет действует технологическая линия непрерывного производства панелей, аналогичная во многом линиям, установленным на заводах в Челябинске и Куйбышеве. По немецким данным, опубликованным в материалах Постоянной комиссии СЭВ по строительству [32], на подобных линиях затраты труда на изготовление 1 м² трехслойных панелей составляют 0,01 чел.-ч.

По литературным источникам [5], расчетные трудовые затраты на изготовление 1 м² панелей с обрамлением равны 1,4 чел.-ч, а по данным предприятий, на производство 1 м² различных каркасных панелей затрачивается до 2 чел.-ч, т. е. в 100—200 раз больше, чем для бескаркасных панелей. Эти данные ярко свидетельствуют о прогрессивности бескаркасных стеновых панелей.

Производительность труда в стендовом механизированном производстве трехслойных панелей в несколько раз ниже, чем в непрерывном, но при этом она примерно в 10 раз выше, чем при изготовлении каркасных панелей. В то же время стендовое производство по сравнению с непрерывным имеет ряд достоинств: панели могут быть в поперечном сечении переменной толщины, иметь закладные детали, выступы наружной обшивки в торцах для образования горизонтальных стыков внахлест и некоторые другие варианты формы.

При сравнении различных видов трехслойных панелей следует рассматривать их отличия по размерам, профилям облицовок, формам продольных кромок (стыков), способам крепления к ригелям, видам металла для облицовок. При выборе размеров панелей необходимо стремиться к рациональному уменьшению количества вертикальных и горизонтальных стыков. При этом должны учитываться соотношения теплозащитных свойств по полю панели и по стыку, трудоемкость оформления стыка, а также целесообразность уменьшения количества монтажных элементов и креплений панелей к ригелям. Согласно этим требованиям принятая для панелей отечественного производства ширина, равная 1000 мм, предпочтительна по сравнению с меньшими размерами, такими, например, как 400 мм у американских панелей «Инсьюл-Лэп» (см. рис. 56) или 600 мм у голландских панелей «Люксалон» (см. рис. 51). По сравнению с близким размером — 900 мм французских панелей «Ондатерм» и итальянских «Соматерм» ширина 1000 мм имеет то преимущество, что она увязана с принятым у нас шагом колонн зданий и горизонтальными размерами оконных переплетов.

Для предельной длины панелей желателен возможно больший размер. Опыт показал, что по условиям транспортирования и монтажа панели принятых толщин могут иметь длину до 12 м. Такой размер получается при производстве панелей непрерывным способом, а при изготовлении их механизированным стендовым способом они имеют, по различным технологическим условиям, длину до 8 м. Другие методы производства, особенно связанные с соединением облицовок со средним слоем на клею, дают панели еще меньших размеров, что является крупным недостатком таких методов. Вопрос об использовании панелей большей длины, чем 12 м, может быть актуальным для сравнительно немногих зданий большой высоты, в которых потребовалось бы, скажем, больше одного горизонтального стыка. Непрерывным способом изготовить такие панели, видимо, можно, и если принять некоторые специальные меры для транспортирования и монтажа, то использование их в строительстве тоже окажется возможным.

Формы облицовок трехслойных панелей многих видов, как правило, мелкопрофилированные, и поэтому различия между ними не имеют существенного значения для прочности или других качеств этих конструкций. Архитектурным требованиям они обычно удовлетворяют, хотя не так широко, как профилированные листы в стенах послойной сборки. Последнее связано с тем, что большинство предприятий (фирм) выпускает трехслойные панели своей конструкции с единственным профилем наружной облицовки. Такие панели, как «Инсьюл-Лэп» (см. рис. 56), выпускаемые с несколькими облицовками, встречаются сравнительно редко.

Варьирование профилей облицовок представляет собой довольно сложную технологическую задачу, особенно на линиях непрерывного производства, на которых возможности переналадки профилирующего участка либо исключены, либо очень ограниченны. Кроме того, варьирование мелкопрофилированных облицовок не интересно в архитектурном смысле, так как они не создают, или, во всяком случае, не изменяют, игры тени и полутени на фасадах. Использование же для трехслойных панелей облицовок глубокого профиля связано с повышенным (против необходимого для теплоизоляции) расходом дорогостоящего пенополиуретана. Этот дополнительный расход материала способствует, правда, уменьшению общих теплопотерь через стену, но не является необходимым, так как не увеличивает сопротивления образованию на ней конденсата.

Рассмотрим различные формы продольных кромок панелей и сравним два возможных вида стыков этих элементов: в шпунт и с нащельниками, каждый из которых встречается во многих вариантах.

Конструкции стен с продольными (вертикальными) стыками панелей в шпунт проще, однороднее, монтаж их можно вести с одной стороны — снаружи здания — и поэтому они обычно значительно менее трудоемки, чем при стыках с нащельниками. Но термическое сопротивление и непроницаемость шпунтового стыка зависят в основном от того, насколько обжата уплотняющая его прокладка, а это трудно регулировать и еще трудней контролировать. Зарубежная информация о качестве таких стыков содержит главным образом результаты (положительные) лабораторных, а не натурных испытаний. Данные заинтересованных фирм, изготовляющих или применяющих панели, показывают, что шпунтовые стыки хорошо себя зарекомендовали и в эксплуатации. Но при оценке таких сведений необходимо учитывать, что они могут относиться к строительству в условиях с мягким климатом и что монтаж панелей выполнялся специализированными рабочими, большой опыт которых позволил им выработать соответствующие навыки и приемы образования высококачественных стыков. Вместе с тем большое значение имеет и конкретная форма стыка в шпунт. Можно считать предпочтительным, например, стык по типу, принятому для панелей «Инсьюл-Лэп» (см. рис. 57), о преимуществах которого сказано выше.

Второй вид стыка панелей — с нащельниками — с точки зрения технологии монтажа стен имеет свои достоинства. Качество уплотнения и герметизации такого стыка можно контролировать и улучшать в процессе монтажа. Панели, рассчитанные на стык с нащельниками, имеют продольные кромки одинаковой формы (а не разной, как при стыке в шпунт), что облегчает в случае необходимости демонтаж отдельных панелей.

Если рассматривать различные встречающиеся формы продольных кромок панелей, сопрягаемых с нащельниками, то можно заметить, что решение, принятое для панелей «Ал-Пур-Ал» в ГДР (см. рис. 47), рациональнее, чем в конструкциях по чертежам шифра 773-74 (см. рис. 63). В последних толщина панели вблизи кромки сильно уменьшена, что может привести к образованию конденсата и даже инея в этих местах- внутренней поверхности стены. Панели «Ал-Пур-Ал» свободны от такого недостатка.

Но надежность стыков с нащельниками тоже зависит от тщательности выполнения монтажных работ. Кроме того, как уже упоминалось, применение стыков с нащельниками усложняет конструкцию стен, так как она образуется не только из панелей (как при стыке в шпунт), но и из ряда других деталей. Монтажные работы приходится вести с двух сторон — снаружи и изнутри здания. Все это затрудняет монтаж и увеличивает затраты труда.

Таким образом, сделать выбор лучшего из указанных двух видов стыков не просто, тем более что в климатических условиях большей части территории нашей страны они будут подвергаться при эксплуатации зданий более суровым испытаниям, чем, скажем, в Западной Европе или в США. Поэтому такой выбор может быть сделан только на основе достаточного отечественного опыта устройства стен, включающего, прежде всего, четкую специализацию выполнения монтажных работ, а также изыскание и применение методов их производства и контроля, обеспечивающих высокое качество стыков. Поэтому предусмотрено, что до накопления такого опыта на отечественных предприятиях будут изготовляться панели двух видов, один из которых соответствует стыку в шпунт, а другой — стыку с нащельниками.

Довольно трудным является и выбор вида крепления панелей к ригелям каркаса здания. Это в большей мере относится к панелям, сопрягаемым в шпунт. При таком сопряжении ряд зарубежных креплений имеет одну общую черту — к ригелям крепится лишь внутренняя облицовка панелей или эта облицовка вместе с небольшой частью слоя утеплителя. Такое решение объясняют тем, что при совместной работе всех слоев панели нет необходимости в креплении к ригелям обеих облицовок. При этом имеются два достоинства: крепление получается скрытым (не видным на фасаде) и из конструкции практически исключаются теплопроводные включения.

Но, как было сказано ранее, крепление указанного вида при огневом испытании фрагмента стены оказалось самым ее слабым местом, пришедшим в расстройство в начальной стадии опытного пожара, из-за чего резко снизилась жизнеспособность конструкции в целом. Поэтому отечественные проектные и исследовательские организации сочли необходимым для повышения надежности конструкций принять крепление панелей к ригелям сквозными болтами (чертежи шифра 773-74).

Достигаемое этим повышение огнестойкости конструкции дается, однако, довольно дорогой ценой. При принятом креплении толщина утеплителя определяется не по термическому сопротивлению поля панелей или стыков между ними, а из условия предотвращения выпадения конденсата лишь в нескольких точках внутренней поверхности стены — на болтах. Для иллюстрации значения этого, обстоятельства приведем пример, когда при нормальной влажности в помещениях панель толщиной 80 мм может применяться при скрытом креплении в условиях расчетной температуры наружного воздуха —51°С, а при креплении сквозными болтами — при температуре —40°С. Следовательно, главное свойство дорогостоящего теплоизоляционного материала используется во втором случае не полностью, неэкономично и область применения панелей, изготовляемых сейчас отечественными предприятиями, значительно сужается, не распространяясь на Северные районы. Кроме того, применение болтовых креплений связано с дополнительными трудовыми затратами, так как монтаж стен нужно вести не только снаружи, как при скрытом креплении самонарезающими винтами, но и изнутри здания.

Существенно и то, что на внешней поверхности стен появляются в одних местах головки болтов, в других — гайки, что не украшает фасады. Все это говорит о том, что принятое решение крепления трехслойных панелей сквозными болтами надо изменить. Этому может способствовать изучение и использование зарубежного опыта решения вопросов противопожарной безопасности стен при скрытом безболтовом креплении панелей.

Сравнивая различные металлы, применяемые для облицовок трехслойных панелей, необходимо отметить, что для стен производственных зданий медь используется в единичных случаях, нержавеющая сталь — очень редко, атмосферостойкая сталь («Кор-тен») и алюминиевые сплавы применяются чаще, но не в массовом промышленном строительстве. Основным же материалом облицовок является обычная углеродистая сталь с различными защитно-декоративными покрытиями, главным образом пластмассовыми.

Применение всех указанных металлов позволяет получить стены легких конструкций, но сталь обладает особенно благоприятным сочетанием физико-механических свойств и экономичности. В докладе конференции, проведенной несколько лет назад в Великобритании, на тему «Сталь в архитектуре» указывалось: «В облегченных конструкциях покрытий, перекрытий и стен собственный вес играет небольшую роль, тогда как прочность, жесткость и стоимость изделий являются определяющими факторами. В этой связи стальной лист по сравнению с алюминиевым имеет двойную прочность, тройную жесткость и значительно меньшую стоимость. Таким образом в качестве основного материала сталь является оптимальным решением...» [35]. Аналогичные высказывания содержатся и в журналах ФРГ [53, 54]. Между тем общепризнано, что для многих областей применения алюминиевые сплавы являются превосходным материалом. В Западной Европе в сочетании с деревом и пластмассами их широко используют для изготовления окон, витражей и других заполнений проемов. Следует, однако, заметить, что для трехслойных панелей алюминий применяется мало и хотя абсолютное его количество, расходуемое на панели, возросло в последние годы, оно остается незначительным по сравнению с расходом алюминия на окна, витражи и другие указанные строительные элементы, а также по сравнению с применением стали для панелей. При изготовлении панелей преимущество использования стали состоит в том, что исключается процесс склеивания ее с утеплителем, который необходим при применении алюминиевых облицовок.

Стальные панели жизнеспособнее в условиях транспортирования, складирования и монтажа, чем алюминиевые, состояние которых после монтажа показано на рис. 78. На стадии монтажа стен затраты труда при стальных панелях несколько ниже, чем при алюминиевых, применение которых связано с выполнением дополнительных работ по изоляции их облицовок от стальных ригелей. Значительны преимущества стальных панелей и в отношении надежности в эксплуатации — существенно выше, в частности, их огнестойкость при пожаре.

Противопожарная защита ряда построенных объектов из алюминиевых панелей была сопряжена с трудоемкими мероприятиями, осложнившими производство работ, что резко увеличило сроки строительства и ликвидировало в значительной мере эффект «легкости» конструкций. Так, в здании распределительных устройств Вилюйской ГЭС такие стены были по требованию органов пожарной охраны покрыты изнутри слоем торкретной штукатурки толщиной 40 мм. В здании обогатительной фабрики № 3 в г. Мирном, в опасных в пожарном отношении помещениях алюминиевые стены облицованы бетонными блоками. В гостинице аэропорта в г. Мирном такой защитой служит стенка в четверть кирпича.

Кроме того, из-за большой деформативности алюминиевых панелей стыки между ними значительно изменяют под воздействием температуры свою ширину. Вследствие этого плохо служат уплотнители и герметики и повышается проницаемость стен для влаги, воздуха и паров [5].

Иногда указывают, как на эксплуатационное достоинство, на высокую отражательную способность алюминиевых поверхностей конструкций, способствующую поддержанию стабильности теплового режима помещений и стен. Таким свойством алюминий обладает при высоком качестве его поверхности. При наличии же на поверхности царапин, пыли, пятен алюминий приобретает способность поглощения тепловой энергии. Проведенным научной частью Уральского Промстройниипроекта обследованием алюминиевых ограждающих конструкций здания Байкальской ТЭЦ установлено, что алюминиевые обшивки кровельных и стеновых панелей под воздействием солнечной радиации очень сильно нагревались. При температуре воздуха 18 °С температура наружных обшивок алюминиевых панелей достигала 60 °С и более, т. е. дополнительный нагрев поверхности от солнечной радиации составлял более 40°С. Следовательно, при более высоких температурах наружного воздуха на Крайнем Севере температура алюминиевых обшивок может даже там превышать 70 °С. Установлено также, что при одновременных замерах она была выше (45 и 50 °С), чем температура оцинкованной стали (35 °С) и выше (38 °С) температуры волнистого шифера (27 и 32 °С). Указанные данные свидетельствуют о том, что температура обшивок может приближаться к пределу теплостойкости пенопласта, что затрудняет выбор утеплителя для конструкции.

В последние годы значительно усилилось внимание к антикоррозионной защите алюминиевых листов. Ряд крупных зарубежных фирм считает необходимой более надежную защиту алюминия, чем обычное анодирование. Американская фирма «Кайзер», например, запатентовала особый способ анодирования, обеспечивающий повышенную на 20—40% плотность анодированного слоя против получающегося при обычном способе. Фирма «Батлер» покрывает изделия из алюминиевого сплава серии 3004 сначала слоем сплава алюминий—цинк, а затем пластмассовой пленкой под названием «Федлер-филм» [23]. Но наиболее распространенными стали, в тех же целях, покрытия по способу «Койл Коутинг», которые при высокой их защитной и декоративной эффективности еще и дешевле.

Без надлежащего покрытия алюминиевые стены не удовлетворяют зачастую архитектурным требованиям, так как на них образуются и бывают очень заметны пятна и различные загрязнения. К тому же панели из алюминия нередко имеют вмятины, возникающие при их изготовлении и последующих операциях, что относится даже к трехслойным панелям, изготовляемым автоматизированным непрерывным способом. Очень важным обстоятельством является и то, что алюминиевые трехслойные панели значительно дороже стальных — на 60—100%. Следовательно, для производственных зданий массового строительства оптимальным является применение для них стальных листов (с современными покрытиями). Алюминий может применяться для тех конструкций, которые связаны с присутствием сильной агрессивной среды. В этих случаях его следует применять для конструкций полистовой сборки с использованием утеплителей, обладающих более высокой огнестойкостью и теплостойкостью, чем у пенополиуретана.

Арон Шаевич Дехтяр
Облегченные конструкции металлических стен промышленных зданий
1979