Архитектурные и конструкторно-технические возможности керамического кирпича в современном строительстве.

Франивский А. Архитектурные и конструкторно-технические возможности керамического кирпича в современном строительстве. // Будмайстер. 2001. №13. C.16-19

Керамический кирпич является, пожалуй, самым древним искусственным строительным материалом, полученным, выражаясь современным языком, технологическим путем. Долгая жизнь, вековые традиции и обширная география использования керамического кирпича как в нашей стране, так и в мировой строительной практике обязаны целому ряду его замечательных качеств. В их числе особенно хотелось бы выделить прочность и экологическую чистоту как самого материала, так и жилых зданий, построенных с его использованием. Экологическая чистота керамического кирпича обеспечивается благодаря природному глинистому сырью, которое подвергается лишь тепловой обработке в процессе получения готового изделия. Радиоактивность глин является самой низкой из всех веществ минерального происхождения и имеет почти нулевое значение Практическим подтверждением экологической безопасности изделий из керамики является использование ее по другому жизненно важному для человека назначению - для изготовления посуды.

В современной мировой практике при оценке качества стеновых строительных материалов широкое распространение получил такой показатель, как комфортность жилья, построенного из этих материалов. Комфортность жилых помещений определяется влиянием на человека трех основных факторов - теплового, влажностного и гигиенического режимов. Наибольшей комфортностью, создающей оптимальный микроклимат в помещениях, характеризуются деревянные дома, в которых вредные вещества легко удаляются за счет фильтрации воздуха через стены. Если комфортность деревянного дома принимается за единицу, то комфортность помещений в зданиях из керамического кирпича составляет 0,7, т.е. (для сравнения - комфортность жилья из ячеистого бетона равна 0,2, из силикатного кирпича - 0,1, а из железобетона - 0,05). Такой благоприятный для керамического кирпича "расклад" определяется, прежде всего, оптимальным сочетанием показателей воздухе- и паропроницаемости керамических материалов, формирующих наиболее благоприятный для человека микроклимат в жилых помещениях. При этом необходимо подчеркнуть, что до сих пор ни природой, ни искусственным путем не создано каких-либо новых строительных материалов, обладающих столь оптимальным сочетанием строительных и экологических свойств.

Для Украины керамический кирпич является не только традиционным, но и наиболее массовым стеновым материалом, используемым для строительства жилья. На протяжении многих лет он широко применялся для возведения несущих стен зданий как в качестве основного материала, так и в сочетании с деревянным внутренним каркасом для ограждения внешних стен и отделки фасадов. Серьезная попытка составить конкуренцию кирпичу была предпринята в период развития крупнопанельного домостроения (1960-1990 годы). В это время для возведения стеновых конструкций, особенно в крупных городах, использовались в основном легкие керамзитобетонные панели. Развивая методы массового индустриального строительства, правительство надеялось в сжатые сроки снять остроту жилищной проблемы в стране. В 1990 году доля крупнопанельного домостроения составила 40%, еще 40% жилья строилось из кирпича и 20% - из других видов строительных материалов (дерева, ракушечника и других).

В начале 90-х годов период массового крупнопанельного строительства закончился, создав, однако, множество проблем, связанных с эксплуатацией панельного жилого фонда. Главные из них состоят в пониженной тепло- и шумозащите панельных домов, протекании и промерзании стыков, коррозии несущих конструкций и т.п., не говоря уже о неблагоприятном температурном и влажностном микроклимате жилых помещений.

В настоящее время керамический кирпич занимает ведущие позиции в жилищном строительстве. В 2000 году доля крупнопанельного домостроения сократилась до 5%, и более 80% зданий строится сегодня с "участием" кирпича, хотя используется он уже в несколько ином качестве. Принятие в середине 90-х годов новых норм по сопротивлению теплопередаче наружных ограждающих конструкций в пределах 1,7-2,2 м2 х?С/Вт (в связи с необходимостью строительства теплосберегающего жилья) сделало невыгодным возведение внешних стен зданий из кирпича. При теплопроводности кирпичной кладки в пределах 0,5-0,55 Вт/м2х?С толщину внешних стен необходимо было бы увеличить до 1,0-1,2 м, т.е. строить стены практически в 4-6 кирпичей, что экономически нецелесообразно.

Другой экономической причиной, ограничивающей применение кирпича для устройства внешних стен, является резкое повышение его стоимости в связи с высокими энергозатратами при производстве. Такое положение потребовало разработки новых конструктивно-технических решений стеновых конструкций, исходя, прежде всего, из необходимости повышения теплозащиты зданий и использования других, более теплоэффективных стеновых материалов.

Опыт западных стран показал, что наиболее эффективным на сегодняшний день решением является устройство многослойных стеновых конструкций с использованием различных "теплых" конструкционных материалов - ячеистого бетона, крупноформатных керамических блоков, эффективных полимерных и синтетических утеплителей (минеральной ваты, пено-полистирола и других). При всем своем многообразии представленные варианты объединяет одна общая идея - в современных условиях использование керамического кирпича целесообразно лишь в качестве внешнего облицовочного слоя или одного из ограждающих слоев в многослойной конструкции стены.

В современном строительстве изменились и эстетические требования к керамическому кирпичу - приоритетными стали качество лицевой поверхности и морозостойкость

При строительстве зданий традиционно использовались преимущества кирпича как мелкоштучного материала. Благодаря этому в практику строительства прочно вошла рельефная кладка стен путем взаимного смещения кирпича (устройство различной формы выступов, впадин, пилястр, карнизов, закруглений, сводов, полуколонн и других архитектурных элементов, улучшающих художественно-хте-тический облик здания), став характерной особенностью украинской национальной архитектуры. Несмотря на появление в последние годы высококачественных штучных плиточных отделочных материалов, фасадных штукатурок, покрытий и красок для внешней отделки фасадов, керамический кирпич в стеновой конструкции продолжает занимать лидирующие позиции. Более того, ему удалось упрочить их, однако, в новом качестве - главным образом в виде лицевого кирпича и фасонных изделий.

Появление в Украине высококачественного керамического лицевого кирпича и фасонных изделий (как собственного производства, так и поставляемого по импорту) значительно расширило архитектурные возможности его применения в строительстве В частности, это касается архитектурно-художественного решения фасадов - за счет расширения цветовой гаммы лицевого кирпича и ассортимента фасонных изделий, офактуривания их поверхности глазурованием, ангобированием, торкретированием минеральной крошкой, отделкой "под старину" и т п. Гладкие и рифленые поверхности могут быть естественного (обожженного черепка) или любого другого цвета, достигаемого за счет введения в сырье добавок или пигментов. Офактуренный лицевой кирпич также имеет широкую гамму цветов, что предоставляет большие возможности выбора для потребителей и свободу творчества для архитекторов и строителей. В результате он стал широко использоваться для архитектурно-художественной кладки конструктивных элементов зданий (входов, проемов окон, карнизов, подоконников, пилястр), создания различных архитектурных композиций (колонн, ограждений, постаментов), а также для художественной отделки интерьеров помещений (устройства внутренних стен, перегородок, каминов и т.п.).

Кладка стен зданий с применением лицевого кирпича не требует дальнейшей отделки другими покрытиями и оштукатуривания, как, например, при устройстве стен из рядового кирпича или других стеновых материалов. К тому же долговечность стеновой конструкции с облицовкой лицевым кирпичом значительно выше любых других, даже самых высококачественных, покрытий. Это объясняется, прежде всего, высокими показателями лицевого кирпича по прочности (10-30 МПа) и особенно по морозостойкости, означающей его способность в насыщенном водой состоянии выдержать значительное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков повреждений (растрескивания или выкрашйвания). Например, морозостойкость лицевого кирпича, производимого на предприятии "Слобожанська будівельна кераміка" находится в пределах 50-100 циклов, это значительно выше нормативных значений (25-50 циклов - для силикатного и лицевого керамического кирпича и 15 - для рядового керамического кирпича), установленными государственными стандартами Украины ДСТУБ В.2.7.-61-97. Все это обеспечивает существенное повышение эксплуатационного срока службы лицевого кирпича в строительных конструкциях зданий.

Следует отметить еще одно немаловажное достоинство лицевого кирпича - правильные геометрические формы с допусками по отклонению линейных размеров в 1,5-2 раза меньше, чем для рядового кирпича. Так, например, согласно указанному выше государственному стандарту, отклонение линейных размеров для лицевого кирпича составляет 2-4 мм по сравнению с допусками для рядового кирпича в пределах 4-7 мм. Для лицевого кирпича вообще не допускается наличие трещин на гранях, отбитостей ребер и углов, что позволяет получить более высокое качество лицевой поверхности и облегчает сам процесс кладки.

В последнее время значительно увеличились объемы индивидуального малоэтажного жилищного строительства, особенно домов коттеджного типа как в городской, так и в сельской местности. Ожидается также повышение объемов индивидуального жилищного строительства за счет развития фермерских хозяйств. Строительство индивидуального жилья соответствует национальным традициям и социальному укладу жизни населения Украины. Керамические изделия в сочетании с другими мелкоштучными материалами (ячеистобетон-ными или керамзитобетонными блоками, крупноформатными пустотелыми керамическими блоками) в ближайшие годы составят основную номенклатуру стеновых строительных материалов. Традиционным вариантом типового украинского дома был, есть и будет в обозримом будущем кирпичный дом, покрытый керамической черепицей с развитой национальной архитектурой. Это обусловлено наличием в Украине соответствующих климатических условий, вековых традиций применения керамических материалов для строительства жилья, больших производственных мощностей для выпуска кирпича и других видов керамических изделий.

Как уже отмечалось, наиболее эффективными конструктивным решениями для современных ограждающих конструкций зданий являются комбинированные слоистые стены с использованием кирпича в качестве внешнего облицовочного слоя или одного из ограждающих слоев в стеновой конструкции, а также различных видов теплоэффективных утеплителей. К наиболее распространенным в современной практике строительства относятся следующие конструктивные решения внешних стен зданий с применением керамических строительных материалов:

* однослойные стены из крупноформатных пустотелых блоков марок М75-М125 и теплопроводностью ( = 0,13-0,16 Вт/м2 ?С без отделки или с последующим оштукатуриванием;

* двухслойные стены с облицовочным слоем из лицевого кирпича и крупноформатных пустотелых поризованных блоков марок М75-М125 и теплопроводностью ( = 0,13-0,16 Вт/м2 ?С для кладки внутренней части стены;

* трехслойные стены с облицовочным слоем из лицевого кирпича, крупноформатных пустотелых керамических блоков марок М75-М125, плотностью и теплопроводностью ( = 0,30-0,40 Вт/м2 ?С и помещенным внутри теплоэф-фективным плитным утеплителем из полимерных волокнистых или вспенивающихся материалов;

* многослойные стены с различными вариантами кладки и различными теплоэффектив-ными утеплителями.

СПРАВКА "БМ"

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО ЛИЦЕВОГО КИРПИЧА

* Повышение долговечности зданий (до 100 лет и более) без видимых повреждений лицевой поверхности стен (расслоения, растерескивания, выкрашиваиия) за счет оптимального сочетания качеств лицевого кирпича, в том числе в