Сочинение на тему строительные материалы

Обновлено: 04.07.2024

С древних времен человек строит себе жилье для защиты от непогоды, стараясь создать для себя максимальный комфорт и уют. Выбор материалов для конструкций стен, окон, крыш и других элементов во многом определяется климатом той местности, где возводится дом.

Содержание

Глава 1. Новые строительные технологии
1.1. Теплоотражающие стекла
1.2. Прозрачная теплоизоляция
1.3. Материалы с изменяющейся прозрачностью
1.4. Светоуправляющие оптические элементы
Глава 2. Новые отделочные материалы
2.1. Внутренняя отделка
2.2. Наружная отделка
Список использованных источников

Глава 1. Новые строительные технологии

На протяжении всей истории строительства – вплоть до последнего десятилетия – самой уязвимой частью зданий с точки зрения теплоизоляции были окна, или, говоря техническим языком, светопрозрачные ограждающие конструкции. Их особенностью является то, что они выполняют две противоположные функции: с одной стороны, они должны пропускать в помещения как можно больше света, а с другой стороны, они должны защищать от холода, ветра, дождя…

Удорожание энергоносителей и, как следствие этого, стремление к их экономии стало побудительным мотивом многочисленных исследований в сфере строительных технологий. Усилия лучших научных центров Европы и Америки были направлены в последние десятилетия на решение этой проблемы, в научные разработки было инвестировано огромное количество средств. Причем основной акцент исследований был сделан именно на светопрозрачных конструкциях, как на наиболее теплотехнически слабых элементах зданий. И если говорить о прогрессе в области строительных технологий, то самые впечатляющие открытия сделаны именно в этом направлении.

На сегодняшний день развитие технологий достигло такого уровня, что через окна и стеклянные фасады можно больше получать энергии и тепла от солнца, чем терять.

Какими же будут технологии ХХI века? О некоторых из них рассказ в нашей статье.

1.1. Теплоотражающие стекла

Конструкция стеклопакета в его первоначальном виде – два простых оконных стекла с осушенным воздухом между ними – в настоящее время не соответствует европейским нормативам по теплоизоляции и является вчерашним днем. В России в ряде регионов тоже приняты уже более жесткие нормативы, практически соответствующие европейским, общероссийские находятся в стадии согласования и утверждения Гостроем.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

В современном европейском строительстве применяются для стеклопакетов стекла с теплоотражающими покрытиями.

Физические основы процесса сбережения тепла в эффективных стеклопакетах таковы.

Тепловой поток через стеклопакеты состоит из трех частей:

Лучистый теплообмен между стеклами (инфракрасное излучение);
Теплопроводность газа между стеклами (теплопередача);
Конвекция газа между стеклами (движение и перемешивание газа).

На лучистую составляющую теплового потока приходится 2/3 переносимого тепла, и только 1/3 – на два других фактора! Этой особенностью и воспользовались ученые. С помощью нанесения на стекла тончайших металлических покрытий они научились направлять лучистую составляющую теплового потока обратно, внутрь помещения.

Поверхность стекла с селективным покрытием должна быть в стеклопакете третьей по счету со стороны улицы – только при таком расположении оно имеет реальный смысл. Теплоотражающее покрытие имеет малую прочность на истирание, но стекло, установленное покрытием внутрь пакета, не надо подвергать очистке, так как благодаря герметичности стеклопакета стекло не загрязняется со стороны межстекольного пространства.

Потеря прозрачности (светопропускания) стеклопакета с теплоотражающим стеклом по сравнению с обычным составляют всего 5-7%, в то время как при использовании двухкамерных стеклопакетов (с тремя стеклами) их прозрачность уменьшается на 21,5%!

Однако только лишь селективное покрытие теплотехнические качества стеклопакета улучшает незначительно, так как возрастает разница температур между внутренним и наружным стеклом, что увеличивает конвекцию воздуха внутри стеклопакета, и, соответственно, потери тепла. Но если стеклопакет с теплоотражающим стеклом наполнен инертным газом, например, аргоном, то такой стеклопакет держит тепло уже лучше, чем стены в наших типовых панельных домах!

Нужна помощь в написании реферата?

Теплоотражающие стекла получают в результате нанесения на поверхность стекла тонких пленок из металлов и оксидов металлов распылением, химическим осаждением, электрохимической обработкой или термическим разложением. В Европе, где стекла с селективным напылением стали стандартом, в промышленности выпускаются стекла с теплоотражающими покрытиями из золота, серебра, никеля, меди, алюминия, хрома, титана и их оксидов. Наилучшими теплоотражающими свойствами обладают стекла с покрытием из золота, но из-за их высокой стоимости они не получили широкого применения. Очень эффективно использование теплоотражающих стекол с окисно-металлическими покрытиями.

В России производство таких стекол начато в Москве и С.-Петербурге.

1.2. Прозрачная теплоизоляция

Во всяком ином доме это было бы наоборот. Но у Вильгельма Шталя в г.Фрайбурге наружные стены дома теплые, а внутренние – прохладные. Ученый–физик живет в доме, который отапливается только солнцем, светом и воздухом. Это происходит без капли нефти, газа или электрического тока. Одной из волшебных формул этого дома является TWD (transperente Waermedaemmung), или прозрачная теплоизоляция (ПТИ).

Понятие ПТИ включает в себя обширную группу светопрозрачных материалов, например, акриловую пену, капиллярное стекло, сотовый поликарбонат. Кроме прозрачности, общими свойствами этих материалов являются: пористая или трубчатая структура – они примерно на 95% состоят из воздуха, благодаря чему они обладают великолепной теплоизоляцией; очень мелкий размер пор, из-за чего в них практически отсутствует конвекция воздуха; и эти материалы непрозрачны для теплового излучения. Слой такого материала толщиной 20мм в 3 раза лучше сохраняет тепло, чем толстая кирпичная стена толщиной 510мм традиционного российского дома!

Наилучшими свойствами обладают материалы, называемые аэрогелями, в частности, силикагель – материал на основе кремниевой кислоты. Этот материал был изобретен немецким ученым Кистлером в 1931 году, однако практическое применение он получил лишь в последние годы. Размер микропор в силикагеле намного меньше длины волны видимого света, и вследствии малого рассеивания образцы толщиной 12мм на 10% прозрачнее, чем двухслойное остекление! На просвет силикагель имеет чуть желтоватый оттенок.

Исходя из технологии производства и ради избежания загрязнений ПТИ заключают между двумя стеклами в рамах из различных материалов, то есть, по сути дела, в стеклопакет. Используется в строительстве ПТИ двояким образом.

Нужна помощь в написании реферата?

Еще одним из экспериментальных объектов, на которых была проверена ПТИ была Паул–Робертсон–школа в Лейпциге. Проведенные измерения показали, что после реконструкции школы с ее утеплением, прозрачной теплоизоляцией расходы на отопление снизились от 225кВТчас/м2 до 58кВТчас/м2, что означает уменьшение потерь энергии на 70%.

Второй вариант использования ПТИ – наружные стены, сочетающие в себе обычные окна и ПТИ, что значительно увеличивает их светопропускание. Многих наших туристов на Западе вводят в заблуждение кристаллы зданий, когда все наружные стены кажутся состоящими из стекла. На самом деле, как правило, это – навесные стеклянные фасады, за которыми скрываются массивные стены с окнами обычного размера. И лишь ПТИ дает реальную возможность без ущерба для сохранения тепла и теплового комфорта людей делать стены практически полностью прозрачными, открывая архитекторам новые, неизвестные ранее возможности.

1.3. Материалы с изменяющейся прозрачностью

Для защиты помещений от яркого солнечного света и от перегрева можно использовать материалы с изменяющейся светопрозрачностью. Такие материалы изменяют свои свойства под воздействием света (фотохромные), тепла (термохромные) или электрического поля (электрохромные).

Одним из новейших материалов этого рода является гель TALD, разработанный в институте строительной физики в Штутгарте. TALD является термохромным материалом и основан на органических метериалах.

Тонкий слой (0,3мм) TALD размещается между двумя стеклами. В зависимости от температуры нагрева стекла под воздействием солнечных лучей материал переходит из прозрачного состояния в непрозрачное: чем выше температура, тем больше в материале выстраивается молекулярных цепочек, размер которых больше длины световой волны и которые не пропускают свет. При уменьшении температуры материал возвращается снова в прозрачное состояние. В прозрачном состоянии TALD пропускает 80% солнечной радиации, в непрозрачном эта величина снижается до 10-40%.

При использовании таких материалов отпадает необходимость использования в зданиях затеняющих устройств. Большое преимущество имеют материалы с изменяющейся прозрачностью по сравнению с тонированными солнцезащитными стеклами, которые значительно уменьшают светопропускание и не обладают способностью к саморегуляции.

1.4. Светоуправляющие оптические элементы

Окна неравномерно распределяют свет в помещениях. Чем дальше от окна находится рабочее место, тем меньше света оно получает. При пасмурной погоде в глубине комнат недостаточно света, а при солнце возникает слепящая игра света и тени.

Решением этой проблемы занялись ученые из Института Света и Строительной техники (ILB) в Кельне.

Нужна помощь в написании реферата?

Они разработали систему, которая способна успешно решить проблему. Неравномерность освещения в значительной мере может быть устранена с помощью светоуправляющих оптических элементов. Они представляют собой определенным образом изогнутые тонкие полоски из акрилового или гидрокарбонатного стекла, которые располагаются внутри стеклопакетов в верхней части окна. Эти элементы перенаправляют рассеянный и солнечный цвет из зенита в глубину помещения и на потолок. В подвесном потолке монтируются отражательные элементы, которые имеют специальную рассеивающую структуру из микро-пирамидок. Ослепления солнечным светом при этой системе никогда не наступает, так как отражение лучей отводит их от уровня глаз и рассеивает благодаря отражающим устройствам на на потолке.

Верхняя светоуправляющая часть окна никогда не затеняется солнцезащитными устройствами, в то время как нижние части окон оборудуется затенением, которым, при необходимости, можно воспользоваться.

Уже осуществленные на практике дома со светоуправляющими голлограммами в Кельне показали полную правильность теоретических выкладок исследователей. Качество и продолжительность естественного освещения стали значительно лучше, помещения глубиной более 7м не требовали искусственного освещения. Ощущение комфорта и работоспособность сотрудников офиса ощутимо улучшились. Замеренный в условиях Германии расход электроэнергии на освещение уменьшился по сравнению с обычными окнами на 80%!

В настоящее время ученые ведут разработку интегрированных систем естественного и искусственного освещения, когда светоуправляющие голлограммы будут автоматически дополняться искусственным светом при уменьшении естественной освещенности в помещениях.

Все чаще и чаще в Европе, когда речь идет о современных строительных технологиях, используется новый термин: интеллегентные строительные системы. Под этими словами ученые и инженеры понимают энергоэффективные, саморегулирующиеся, автоматические системы.

Сегодня в Европе нет сомнений в том, что будущее в строительстве принадлежит именно интеллегентным системам.

Хотелось бы только, чтобы это будущее как можно скорее пришло и к нам, в Россию.

Глава 2. Новые отделочные материалы

2.1. Внутренняя отделка

Нужна помощь в написании реферата?

Мы же, как и обещали вам раньше, шагнем немного вперед и подробно рассмотрим отделочный материал следующего поколения — стекломагнезитовый лист (СМЛ).

СМЛ — продукт, который за короткое время практически вытеснил гипсокартон в США и с азиатских рынков. В Японии, Китае, Южной Корее, США 70 % всех отделочных работ выполнено с применением СМЛ, и только 30 — с применением традиционного гипсокартона. СМЛ огнеупорен, обладает низкой теплопроводностью, морозостоек и водонепроницаем, не боится ударов и выдерживает значительные нагрузки. Все компоненты СМЛ экологически безвредны и не выделяют токсичных веществ. Листы не подвергаются поражению плесневого грибка и гниению. Не воспринимают воздействие кислот и щелочей.

Обе стороны СМЛ рабочие, причем одна из сторон гладкая, другая же по структуре напоминает очень мелкую рогожку.

Технические характеристики СМЛ:

Звукоизоляция — даже 6мм СМЛ гасит наружный звук в 2 раза. Коэффициент звукоизоляции 44 Дб (у ГКЛ 35 Дб);
Влагонепроницаемость — не теряет своих свойств после 100 дней полного погружения в воду;
СМЛ на 40% легче ГКЛ;
Огнеупорность 1200°C. Класс горючести А (ГОСТ 30244);
Теплоизоляция. Коэффициент теплопроводности в 6 раз ниже, чем у ГКЛ ( 0,21 против 1,45 у ГКЛ);
Прочность и гибкость. Прочность на изгиб в сухом состоянии 16 Мра, во влажном 22 Мра (у ГКЛ — 2 в сухом и 0,1 во влажном). Прочность и гибкость превосходит все стеновые материалы;
Лист не меняет геометрических размеров при изменении наружной температуры. СМЛ можно монтировать при любой температуре;
Легкость и удобство в работе — нет аналогов. Легко сверлится, режится ножом, прибивается пневмопистолетом;
СМЛ можно применять как для внутренних, так и для наружних работ.

Почему мы применяем СМЛ и рекомендуем это вам? Потому что СМЛ:

2.2. Наружная отделка

О доме судят, как и о человеке — по одежде. С первого взгляда, конечно. С течением времени, когда мы узнаем людей или дома, мы понимаем, что внутри, но это будет потом. А пока мы поговорим о фасаде дома.

Нужна помощь в написании реферата?

Так, как любая стеновая конструкция (кроме кирпичной) должна закончиться теплоизоляционным материалом, в нашем случае пенополистиролом, безусловно, напрашивается самый распространенный и достаточно не дорогой способ облицовки фасада — штукатурка. Мы все видим ее с детства на множестве различных зданий, но с приходом новых строительных технологий на смену старым, штукатурка стала иметь несколько другую внутреннюю структуру, нежели ранее. Хотя внешний вид ее от этого не изменился.

Существует несколько методов оштукатуривания фасадов с пенополистирольным покрытием. Самый распространенный из них — штукатурка по пластиковой сетке. Суть ее в том, что на пенополистиольную поверхность посредством клеевой массы фиксируется капроновая мелкоячеистая сетка, специально изготовленная для этих целей, затем поверх производится непосредственно оштукатуривание и декоративная покраска. Технология достаточно простая, к тому же очень хорошо отработана мировым лидером в данном направлении — компанией КНАУФ.

Несущая стена (строительное основание)
Клеевой слой (КНАУФ — Севенер)
Цокольный опорный профиль
Дюбель для крепления цокольного профиля
Утеплитель
Защитный слой (КНАУФ — Севенер) армированный стеклосеткой
Дюбель для крепления плит утеплителя
Грунтовка КНАУФ — Изогрунд
Декоративный – защитный слой (КНАУФ — Диамант)

Для получении полной информации вы можете перейти на сайт КНАУФ здесь.

Стоимость такой штукатурки колеблется от 600 до 1000 руб., в зависимости от качества используемых материалов и уровня специалистов, выполняющих работы. Что, безусловно, вполне естественно. После окончания фасадных работ мы получаем дом с подобным внешним видом:

Отделка фасада СМЛ

ФЦП — совершенное решение фасадов зданий любого назначения. Он относится к категории навесных фасадов, как например, американский виниловый сайдинг, с таким бумом используемый с 1995 года, навесные керамогранитные или металлопластиковые панели, пришедшие на российский рынок несколько лет спустя. Но, безусловно, ФЦП — революционное решение фасадов настоящего и будущего, так как технические характеристики этих панелей позволяют получить фасад с совершенно новыми характеристиками. Итак, что же такое — ФЦП?

Нужна помощь в написании реферата?

ФЦП — это размерная панель, изготовленная из цемента на волокнистой основе, имеющая снаружи более 1000 вариантов текстурных и цветовых решений, дающих Вам возможность создать совершенно оригинальный фасад не уступающий по художественной ценности фасаду из дорогих природных материалов.

Плиты ФЦП закаляются в специальных автоклавах. Такую же обработку проходит многослойное декоративное покрытие. В результате поверхность плит приобретает очень высокую стойкость к выцветанию. Гарантия неизменности цвета для большинства панелей достигает 25 лет.

Поверхность ФЦП обладает очень высокой стойкостью к воздействию фазовых переходов воды. Пониженная чувствительность покрытия объясняется наличием в его составе пластичных микрогранул, которые пассируют давление льда в микротрещинах. И тем самым препятствуют разрушению декоративной поверхности плиты.

Одним из достижений разработчиков покрытия ФЦП является свойство отторжения поверхностного загрязнения. Практически любая грязь (пыль, сажа) смывается с декоративной поверхности ФЦП обычным дождем. Некоторые виды плит обладают фотокерамическим эффектом, который отторгает с поверхности даже мазут.

Наличие дополнительных элементов, улучшающих качество монтажа и внешний вид фасада (угловые элементы, скобы, герметик, корректировочная краска, разделительные, стартовые и завершающие планки, декоративные элементы) позволят вам реализовать на вашем фасаде любые ваши замыслы с высочайшим качеством работ.

Список использованных источников

Читайте также: