Энергоэффективное строительство в сейсмически опасных районах

Источник фото: shutterstock.com

Ежегодно на нашей планете происходит около миллиона землетрясений. Более четверти площади Российской Федерации расположены в сейсмоактивных районах, часть из которых приходятся на крупные города. Среди наиболее сейсмически активных территорий России выделяются Сахалин, Курилы, Камчатский край, Северный Кавказ, Алтай, Саяны, Прибайкалье, Якутия и Становое нагорье.

Стихийные бедствия сложно предсказать и главная задача при возникновении землетрясения — сохранить человеческие жизни и не допустить разрушений строений. О том, насколько важно использовать проверенные технические решения и материалы при строительстве в сейсмически активных районах, рассказал начальник технического отдела компании ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» Андрей Жеребцов.

Строительство в сейсмоопасных районах нашей страны активизируется с каждым годом все больше. С какими трудностями сталкиваются в своей работе проектировщики?

Построить безопасное здание в сейсмически активном районе проблематично без новых строительных технологий, надежных материалов и конструкций. И главной задачей архитекторов и инженеров-проектировщиков является максимальное снижение рисков при землетрясении, обеспечение безопасности людей, возможность бесперебойной работы предприятий и социально важных объектов.

При проектировании зданий и сооружений на всей территории России внедряются энергосберегающие технологии и материалы. Уже сейчас можно привести много примеров применения многослойных систем утепления фасадов, как вентилируемых, так и штукатурных в сейсмически активных районах. Вопрос в том, насколько те или иные конструкции проверены и надежны в условиях сейсмических воздействий.

Каким образом фасадные теплоизоляционные системы проверяют на сейсмоустойчивость?

Чтобы быть уверенным в применяемых в сейсмоопасных районах системах и технологиях, проводятся динамические испытания. На сегодняшний день в России существует единственная организация, которая обладает уникальными условиями и стендами для испытания динамических нагрузок, имитирующих сейсмическое воздействие до 10 баллов включительно — Центр исследований сейсмостойкости сооружений (ЦИСС) ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство», подведомственный Минстрою России.

Здесь всегда уделялось большое внимание исследованиям и разработкам, посвященным снижению сейсмической угрозы и повышению сейсмостойкости сооружений. В институте ведет работу научное подразделение, которое занимается исследованиями и нормотворчеством в области сейсмостойкого строительства. Специалисты Центра участвуют в выполнении Федеральных целевых программ, проводят испытания и внедрение инновационных методов сейсмоусиления зданий и сооружений, проектируют и обследуют уникальные и сложные объекты.

Именно в ЦИСС прошли проверку на сейсмостойкость фасадные теплоизоляционные системы с плитами из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС^®.

Испытания фрагмента утепленного здания — системы c ПЕНОПЛЭКС^® были проведены на специальном динамическом стенде. Для этого был смоделирован монолитный железобетонный каркас с заполнением из каменной кладки, на который монтировалась система c плитами теплоизоляции.

Рис.1 – Принципиальная схема фасадных конструкций

Рис. 2 – Вибростенд

Рис. 3 – Система теплоизоляции с фасадной плиткой

Рис. 4 - Система теплоизоляции с тонким штукатурным слоем

Для регистрации параметров воздействия на конструкцию использовались датчики акселерометры совместно с цифровым многоканальным измерительным комплексом.

С помощью регистрирующей аппаратуры были получены и проанализированы записи ускорения колебаний конструкции при проведении испытаний. Также была выведена осциллограмма перемещений верхней части конструкции относительно нижней.

В ходе динамических испытаний были достигнуты параметры воздействия, эквивалентные 9-ти баллам по шкале MSK-64, после чего не было обнаружено каких-либо повреждений конструкции. По результатам испытаний был сделан вывод о возможности применения системы c плитами ПЕНОПЛЭКС^® в сейсмических районах.

Это испытание показало, что фасадные теплоизоляционные системы с ПЕНОПЛЭКС^® могут уверенно применяться в любой части мира в условиях сейсмических воздействий, в отличии от ряда других альтернативных решений по утеплению фасадов.

Какие еще теплоизоляционные системы применяют в сейсмических районах?

Достаточно активно строятся здания и с энергоэффективными вентилируемыми фасадами. Изначально технически грамотные системы, достаточно уязвимы и небезопасны в условиях сейсмики.

Не секрет, что в системах вентилируемых фасадов порой происходит замена комплектующих, например, кляммеров или кронштейнов на более дешевые аналоги, чем изначально предусмотрено проектом. Как это повлияет при землетрясении? Очевидно, что может произойти обрушение облицовочных плит или кассет. Более того, среди разработчиков вентилируемых фасадных систем лишь единицы успешно прошли испытания на динамические воздействия. А подавляющая часть компаний даже не стремится испытывать системы, понимая зыбкость шансов на успех.

На что обращать внимание проектировщикам в своей работе?

При проектировании зданий и сооружений в сейсмически активных районах очень важно применять не только качественные материалы, важно использовать проверенные и отвечающие требованиям по сейсмостойкости решения, как при новом строительстве, так и при реконструкции.

Компанией ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» совместно с Ассоциацией по Сейсмостойкому Строительству и защите от природных и техногенных воздействий (РАСС) был разработан альбом технических решений теплоизоляции конструкций с адаптацией их к условиям повышенной сейсмичности — материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов.

На сегодняшний день ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» — единственная компания среди производителей теплоизоляционных материалов, которая прошла испытания на сейсмическую устойчивость, что подтверждено отчетом об испытаниях и заключением АО «НИЦ «Строительство». По итогам испытаний, в помощь проектировщикам были подготовлены материалы технических решений и рабочие чертежи узлов для проектирования в сейсмически активных районах.

Кроме того, фасадные теплоизоляционные системы ПЕНОПЛЭКС^® прошли испытания на огнестойкость и климатическую устойчивость. Плиты теплоизоляции испытаны на прочность, биостойкость, водопоглощение и долговечность.

Как убедиться, что построенный объект — безопасный, надежный и долговечный? В сейсмически активных районах это особенно актуально.

При соблюдении всех рекомендаций по применению продукции, гарантирована эффективная и долговечная эксплуатация любых объектов, в конструктивы которых заложены материалы нашего производства. ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» предоставляет полный спектр услуг по сопровождению объекта на стадии проектирования и монтажа до сдачи в эксплуатацию, а впоследствии — на протяжении всего жизненного цикла объекта.

Плиты ПЕНОПЛЭКС^® отличаются неизменно низкой теплопроводностью, экологичностью и абсолютной биостокостью, практически нулевым водопоглощением, высокой прочностью и долговечностью. Благодаря отличным техническим характеристикам, материал успешно применяется в России и за ее пределами, в том числе в районах со сложными климатическими условиями и повышенной сейсмической активностью.