Стены каркасно-панельных жилых домов

Наружная стеновая панель является наиболее ответственной и сложной конструкцией каркасно-панельного дома. Она должна служить надежным, прочным, устойчивым и теплым ограждением дома и в то же время удовлетворять высоким архитектурным требованиям, предъявляемым к застройке улиц и площадей наших городов.

Иначе говоря, в каркасно-панельном многоэтажном здании идейно-художественный образ дома и его объемно-пространственная композиция должны найти .полноценное сочетание с конструктивно-техническим характером сооружения. Поэтому, приступая к проектированию здания панельной конструкции, надо учитывать его конструктивные особенности, которые диктуют необходимость компоновать в единую систему крупные элементы заводского изготовления.

В творческом процессе создания каркасно-панельного дома неизбежно взаимное влияние архитектурно-художественной и конструктивной идей. Только умелое использование особенностей новой строительной техники поможет создавать дома высокой художественной выразительности, красоты и гармонии.

Первый тур проектирования архитектурными мастерскими Моспроекта 25 каркасно-панельных домов убедительно доказал, что в этом отношении каркасно-панельные конструкции обладают неограниченными возможностями.

Какова же будет архитектура домов, создаваемых не на строительной площадке, как это было до последнего времени, а на заводах? Чем будут отличаться такие сборные дома от обычных кирпичных домов? Что нового внесут в архитектуру жилого здания индустриальные методы строительства?

Внешний облик дома зависит прежде всего от компоновки стеновых панелей на фасаде, от разновидности стыков и взаимного сопряжения отдельных панелей наружных стен.

Система разрезки наружных стен на отдельные панели оказывает весьма существенное влияние на характер архитектуры и, кстати сказать, на эксплуатационные качества дома. Нашим стремлением всегда является такое решение, при котором панели были бы возможно больших размеров, а протяженность сопряжений панелей тем самым была бы возможно меньшей. Кроме того, мы стремимся размеры панелей привести в соответствие с предельной грузоподъемностью монтажного механизма. Это сокращает число монтажных операций, ускоряет строительство и уменьшает работы по заделке швов между панелями.

Укрупнения стеновых панелей до предельного веса можно достигнуть либо расширением одноэтажной панели до ширины комнаты, либо удлинением ее до двухэтажной высоты.

Облик дома будет меняться от того, будет ли сопряжение панелей осуществлено «впритык» с подчеркиванием на фасаде швов, или же «внахлестку», когда количество открытых стыков сводится к минимуму.

В первом случае, то есть при стыковании панелей впритык, стены домов получаются плоскими, без какого-либо рельефа, во втором случае дому присуще членение пилястрами, и стены его будут рельефны.

Как видим, эти две принципиальные разновидности внешнего облика стены теснейшим образом связаны с конструктивно-техническим решением крупнопанельного здания. Подобная связь архитектуры и конструкции найдет свое выражение и в других технически возможных решениях, когда, например, на поставленные впритык панели накладываются развитые декоративные пилястры, или же узкие нащельники, скрывающие стыки.

В первом туре проектных работ были выявлены три основные разновидности панелей наружных стен.

1. Одноэтажные панели плоского фасада

Фасады по этой схеме компонуются из одноэтажных панелей размером по ширине и высоте «на комнату», со стыками впритык и с открытыми швами.

Подобной схеме соответствует решение, предложенное мастерской-школой академика архитектуры И. В. Жолтовского (рис. 2). Фасад выглядит как бы оштукатуренным, с едва заметными швами по границам комнат, с богатым низом и верхом.

Следует, однако, оговориться, что на практике не удается добиться предусматриваемой проектными предположениями незаметности швов. В натуре стык всегда заметен на фасаде из-за разных расцветок фактурного слоя на соседних панелях, из-за несовпадения плоскостей примыкающих панелей, различных зазоров между ними и т. д.

Для иллюстрации приводим снимок фрагмента фасада дома, осуществленного на Хорошевском шоссе (рис. 3), где панели стыковались именно так, как рекомендует первая схема, то есть впритык. Фотоснимок убеждает в том, что панели ясно проглядываются, несмотря на то, что они изготовлялись в хороших металлических формах с минимальными допусками. Толщина щелей между смонтированными панелями достигала 1—3 см. Условия капитальности дома не позволяли оставить такие щели незаделанными, их пришлось с передвижных лесов зачекашиъ паклей на растворе, и все же они весьма заметны.

2. Двухэтажные панели рельефного фасада

Эти панели предусматриваются двух видов: простеночные (сплошные) и оконные, эркерные, балконные (с проемом). Стыки панелей осуществляются внахлестку — со скрытыми вертикальными и открытыми, через, два этажа, горизонтальными швами.

Этой схеме соответствует большинство фасадов, выполненных магистр а льньгми мастерскими Моспроекта в. первом туре проектных работ.

Получение стены из двух конструктивных элементов — простенка и межпростеночного заполнения — вытекает из их различной функциональной роли. Простенок является самонесущей частью стены и потому получает более утолщенные сечения, меж простеночные же панели — оконные, балконные, эркерные и др.—опираются на простеночные панели и поэтому делаются более тонкими. Благодаря этому, за счет утолщенной пилястровой панели, стена получает небольшой рельеф.

Примеры различного использования второй схемы показаны на рисунках 4 и 5.

3. Панели с накладным рельефом

По этой схеме фасад компонуется из панелей двух типов: во-первых, оконных, одноэтажных, размером по ширине и высоте «на комнату», устанавливаемых между колоннами каркаса, и, во-вторых, накладных панелей, пилястровых или нащельниковых, с открытыми горизонтальными и скрытыми вертикальными стыками.

Пример фасада, решенного по этой схеме, показан на рисунке 6. Надо считать, что в ней, по видимому, не достигается должного соответствия конструкции и архитектуры: стыки панелей, поставленных в плоскости каркаса, требуют защиты накладными пилястрами, и архитектурный облик дома создается не органическими, а искусственными декоративными средствами.

По архитектурным соображениям накладная панель-пилястр часто занимает всю ширину простенков, в результате чего их суммарная толщина вместе с основными панелями достигает толщины стен кирпичных домов.

Такая схема, конечно, не может быть признана экономичной, тем более, что накладные пилястры излишне увеличивают потребность в панелях и закрепление их трудно осуществимо. Схема была бы приемлемой при условии, что ширина пилястра будет уменьшена до 50—60 см, необходимых для перекрытия двух вертикальных швов у колонны, и при выполнении, к примеру, по типу, показанному на рисунке 7.

В разработанных проектах предусмотрены решения нескольких типов..

Один из них, в виде нащельника, показан на рисунке 8. Его нельзя признать приемлемым, во-первых, потому, что стыкование панелей за колонной сильно затрудняет устройство утепления стыка, и, во-вторых, закрепление навешанных нащельников не может быть признано надежным во времени.

На рисунке 9 показан другой тип сопряжения панелей со смещением с оси каркаса и с образованием вертикального стыка внахлестку. Преимущества этого сопряжения заключаются в уменьшении количества стыков и в доступности стыка для устройства утепления; недостатком же его являются несимметричность сопряжений и связанное с этим усложнение формы панелей, что нежелательно с технологической точки зрения.

Таким образом, рассмотрение трех схем образования наружных стен из крупных панелей позволяет отдать предпочтение второй схеме, которая полнее отвечает требованиям рационального расходования материалов, разнообразия архитектуры и обеспечения бытовых удобств дома образованием балконов, эркеров и пр. При этой схеме количество видимых открытых швов получается минимальным, что весьма важно с точки зрения не только внешней привлекательности дома, но и его эксплуатационных достоинств, поскольку открытые швы являются весьма слабым местом конструкции. На этом следует остановиться особо.

Швы нуждаются в надежной защите от продувания и проникновения через них холода. Особенно опасны открытые швы при осенних ветрах, когда в них может проникнуть атмосферная влага, которая, замерзая, постепенно разрушает ограждение.

С этой точки зрения горизонтальные швы представляют меньше трудностей. Устройство прокладок, обжимаемых весом панели, обеспечивает сравнительно надежную их герметизацию, тем более, что горизонтальные швы почти всегда располагаются в пределах толщи перекрытия и поэтому ограждаемые помещения не имеют непосредственного сквозного сообщения с наружным воздухом.

Вертикальные швы более сложны, особенно швы стыков панелей, расположенных за колонной. Они мало доступны изнутри, и сложность осуществления их надежной заделки встречает у монтажников вполне обоснованные и решительные возражения.

При решении архитектуры и конструкции дома предпочтение надо отдавать тем схемам образования стыков и сопряжений наружных стеновых панелей, в которых количество открытых швов минимальное. Но при всех случаях недопустимо, чтобы по шву имелось сквозное сообщение с наружным воздухом. Вертикальные швы надо конструировать обязательно в «четверть», а не прямыми.

Наиболее удачно такое расположение стыков, при котором обеспечивается возможность, во-первых, качественной заделки швов после монтажа и, во-вторых, надежного и простого закрепления стыкуемых панелей в конструкции дома.

В практике проектирования каркасно-панельных домов вертикальные швы размещаются либо за колонной каркаса, либо вне колонны, а горизонтальные швы — либо в плоскости перекрытия, либо вне ее.

Какому размещению следует отдать предпочтение?

При размещении вертикальных стыков за колоннами каркаса они оказываются в месте, недоступном для качественной заделки. Расположение же стыка вне колонны позволяет осуществить эту заделку сравнительно проста и надежно. Кроме того, панели лучше и проще прикрепляются не к каркасу, а к перекрытию. И с этой точки зрения стыку вне колонны также следует отдать предпочтение.

Следовательно, положение вертикального стыка за колонной не имеет преимуществ.

Что касается расположения горизонтальных стыков, то их наиболее простая, удобная и надежная заделка обеспечивается в тех случаях, когда они расположены в толще перекрытия. Доступность стыка позволяет хорошо герметизировать его обетонированием, защитить металлические соединения и устройства от коррозии и, наконец, простейшими средствами закрепить панель к конструкции междуэтажного перекрытия.

В то же время расположение стыка панелей ниже или выше плоскости перекрытий осложняет заделку шва и закрепление стен в конструкции дома. При этом возникает необходимость обязательного крепления к каркасу, что часто неосуществимо без дополнительных закладных частей. Кроме того, размещение горизонтального шва ниже перекрытия неудобно в производстве и трудно контролируется, а расположение его над перекрытием практически исключает возможность устройства балконов и эркеров.

Следовательно, предпочтение надо отдать размещению стыков в пределах толщины перекрытия.

Новым и важнейшим для крупнопанельного строительства является вопрос о выборе наиболее эффективного утеплителя стен.

В настоящее время для удовлетворения нужд крупно-панельного строительства сооружаются два завода утеплителей. Один — в Люберцах — будет выдавать автоклавные пеносиликатные блоки; второй завод — у станции Железнодорожная — плиты из минеральной пробки.

При применении пеносиликата общая толщина панелей вместе с утеплителем составляет около 30 см, а максимальный вес — 4 г. Использование плит минеральной пробки дает возможность за счет более эффективных свойств утеплителя снизить толщину панелей наполовину, а вес ее — до 3 т. Кроме того, при этом утеплителе ствол колонны можно заключить в толщу простеночной панели и, ликвидировав тем самым выступы и углы колонны внутри помещения, улучшить планировочные качества квартиры. Недостатком этого решения является необходимость внутренней обшивки панелей сухой штукатуркой.

На рисунке 10 показано решение стены каркасно-панельного дома на Ленинградском шоссе с пеносиликатным утеплением, а на рисунке 11 — утепление из плит минеральной пробки.

Таковы основные архитектурные и конструктивные решения стен каркасно-панельных домов на первом этапе проектирования.

Опыт первых работ убедительно показал, что дома из крупных панелей могут быть красивыми, хороших пропорций, любых объемов, разнообразными и высокой архитектурно-художественной выразительности. Более подробных выводов сделать было нельзя, так как на этом этапе перед проектантами не ставились детальные технические задачи. Дополнительные выводы можно сделать непосредственно из опыта строительства каркасно-панельных домов.

(Как известно, в Москве, на Хорошевском шоссе, уже возведено 17 каркасно-панельных домов с общей жилой площадью более 23 тыс. м². Четырехлетний опыт эксплуатации этих зданий, особенно в условиях суровых морозов, показал, что каркасно-панельная система, позволяя вполне удовлетворительно решить новые технические проблемы в строительстве, в то же время способна обеспечить домам капитальность и высокие теплотехнические качества.

Но и этих общих выводов было недостаточно для дальнейшего развития и распространения методов крупнопанельного строительства. Дело в том, что, за исключением одного шестиэтажного дома, все построенные крупнопанельные дома были четырехэтажными. Между тем для «выхода» крупных панелей на магистрали и главные улицы Москвы надо было найти решения домов большей этажности — до 8—10 этажей. Эта необходимость усугублялась также новыми нормативными данными по площадям квартир, их процентному соотношению в доме, новыми условиями компоновки квартир в секции и т. д.

Решения «хорошевских» домов требовали значительной переработки. Особенно серьезная задача возникла в связи с предстоящим вводом в действие двух новых мощных заводов железобетонных конструкций. Исходя из требований массового заводского производства, необходимо было спроектировать дома с таким наименьшим числом различных деталей, изготовление которых было бы согласовано с возможностями конвейерного технологического потока, решить проблему габаритов панелей и их взаимных сопряжений, выявить местоположение каркаса при определенном виде утеплителя и т. д.

Новые предложения были получены на втором этапе работ и нашли отражение в десяти проектах Моспроекта. Ответив «а поставленные задачи, новые проекты внесли в каркасно-панельное строительство много ценного и оригинального. В частности, по главному вопросу — принципу членения панелей наружных стен — выявилось пять различных схем. Они показаны на рисунке 12.

Первая схема. Одноэтажные панели размерами по ширине и высоте на комнату (мастерские №№ 2 и 4). По варианту мастерской № 2 вертикальные щели между панелями перекрываются пилястровыми нащельниками.

Вторая схема. Два вида панелей: простеночные двухэтажные и оконные или балконные одноэтажные (мастерские Песчаных улиц, №№ 6 и 10).

Третья схема. Одноэтажные панели размерами на комнату с совмещенными простенками и оконными панелями (мастерские №№ 7 и 13).

Четвертая схема. Двухэтажная простеночная панель (аналогичная панели второй схемы) и вставные надоконные и подоконные панели-перемычки, образующие оконный проем (мастерская № 2).

Пятая схема. Горизонтальные панели-пояса длиной в два шага, вертикальные панели-простенки высотой примерно в полтора этажа и вставные панели-перемычки (мастерская № 1).

Отличительной чертой второго этапа проектных работ было то, что проекты предусматривали размещение каркасно-панельных домов на определенных участках магистралей и учитывали определенные градостроительные особенности и конкретную окружающую обстановку.

В каждом из проектов нашли отражение индивидуальные творческие черты и оригинальный подход к решению новых архитектурных и конструктивных задач крупнопанельного дома.

Поучительные и интересные итоги второго этапа проектных работ мы проиллюстрируем анализом нескольких проектов.

Мастерская № 1 запроектировала 12-этажный дом с 8-этажными крыльями на 192 квартиры общей жилой площадью 8 689 м².

Членение фасадных панелей осуществлено по пятой схеме, и все фасады, за исключением обработки плоскостей ризолитов, решены в едином фрагменте (рис. 13).

Принятая система горизонтального членения органически связана с конструктивным решением наружных стен. Будучи решен более пластично, чем вертикальные плоскостные панели, обработанные только по краям легким выступающим рельефом, горизонтальный пояс, расположенный через два этажа, выразительна подчеркивает структуру здания.

Пространственная жесткость дома создается рамным железобетонным каркасом, образующим в сочетании с панельными стенами лестничных клеток единую рамно-связевую систему. Поскольку жесткость стен лестничных клеток позволяет воспринимать значительную долю действующей на здание ветровой нагрузки, постольку оказалось возможным применить для промежуточных рам каркаса нормальные сборные железобетонные стойки и ригеля, без их усиления.

Ветровое давление распределяется на систему стенок-связей и рам сборными крупнопанельными перекрытиями необходимая горизонтальная жесткость которых обеспечивается устройством сварных соединений между отдельными панелями, а также замоноличиванием стыков. Стенки-связи (стенки лестничных клеток) компонуются из отдельных железобетонных ребристых панелей, также соединенных между собой сваркой. Наружные стены здания запроектированы самонесущими.

Все элементы здания: каркас, стены, перекрытия, лестницы — выполняются в строгом соответствии с нормалями железобетонных деталей, намеченных к выпуску на Московском и Люберецком заводах. Исключение составляют лишь дополнительные вставные архитектурные детали, имеющие чисто декоративное значение и поступающие на стройплощадку, как правило, не в комплекте с основными стеновыми панелями.

Конструктивное решение стены и ее отдельных элементов органически сочетается с архитектурной композицией стены. Такое совмещение архитектурных и конструктивных функций отражено, например, в горизонтальных поясах, являющихся важнейшим элементом архитектурной композиции здания и в то же время служащих одним из основных конструктивных элементов решения стены.

Конструктивное значение поясов состоит в следующем: они служат для крепления всей конструкции стены к каркасу и перекрытиям и, соединенные между собой сваркой, создают своего рода «обручи», стягивающие здание по периметру.

Кроме того, как это можно видеть на рисунке 14, горизонтальные поясные панели обеспечивают в каждом ярусе строго горизонтальное основание для установки вертикальных простеночных панелей, выравнивают положение смежных простеночных панелей и тем самым способствуют упрощению выверки панелей на монтаже, повышению его точности и упрощению всего монтажа стен. Наконец, благодаря наличию упоров-фиксаторов горизонтальные поясные панели строго обеспечивают проектные расстояния между вертикальными простеночными панелями.

Отметим и другие существенные достоинства предлагаемого решения. Протяженность стыковых швов между панелями значительно уменьшена. Все швы между панелями, как это видно на рисунке 14, доступны для необходимой разделки. Расположение стыковых швов, органически связано с архитектурным решением не только фасада, но и интерьеров жилых помещений: горизонтальные швы над окнами (расположенные через этаж) маскируются карнизом комнат, а вертикальные швы под окнами совпадают с обрамлением ниш для радиаторов.

Отметим, однако, и недостатки принятой схемы.

Размещение горизонтального стыка в комнатах, вне плоскости перекрытия, не может устранить продуваемость или промерзание так надежно, как это гарантируется стыком, расположенным в пределах толщины перекрытия. Нельзя также считать удачным обязательное прикрепление поясов к каркасу: это не всегда удобно, особенно на торцах домов. Наконец, обязательность прикрепления стеновых панелей к разным конструкциям дома — к каркасу и к перекрытиям — также не является лучшим предложением: желательно, чтобы панели прикреплялись только к перекрытиям.

Мастерская № 2 запроектировала 13-этажный дом по Волоколамскому шоссе, № 36—68, на 957 квартир-общей жилой площадью 41 175 м².

Учитывая, что проектируемый крупнопанельный дом предназначен для проживания около 5 тыс. человек,, авторы предусмотрели в нем, кроме благоустроенных квартир, ряд коммунальных, оздоровительных и культурно-бытовых служб: плоские кровли с устройствами для воздушных и солнечных ванн, с озелененными и физкультурными площадками, клубный центр с зрительным, читальным и двумя спортивными залами, книгохранилище и т. д.

Согласование конструктивных и архитектурно-художественных качеств подобного здания с требованиями массового индустриального производства строительных элементов представляет собой весьма сложную задачу,, особенно в части, касающейся решения стеновых панелей.

Каким путем пошли авторы для сочетания этих требований, а также для обеспечения конструктивных,, технологических и строительно-монтажных удобств?

Авторы полагают, что изготовляемые на заводах стеновые панели не должны нести в себе индивидуальных черт, характеризующих и заранее предопределяющих архитектурное решение фасада здания. Индивидуальная характеристика здания должна, по мнению авторов, создаваться с помощью декоративных элементов, не являющихся принадлежностью самих панелей, а изготовляемых по 'отдельным заказам на специальном заводе декоративного бетона. Объединение же панелей с декоративными элементами может производиться в заводском или построечном комплектовочном цехе. В отдельных случаях декоративные детали могут решаться в виде самостоятельных монтажных элементов, не требующих предварительного объединения с панелью.

Таким образом, стеновые панели, освобожденные от декоративных элементов и лишенные индивидуальных черт, рассматриваются как обезличенная товарная продукция, в массовом порядке выпускаемая заводами «на склад».

В соответствии с этим основным принципом и разработана конструктивная часть проекта каркасно-панельного дома. Членение фасада осуществлено в соответствии с описанной выше первой схемой — в основу принята так называемая «квадратная» разрезка стены (рис. 15). Размеры панелей приняты «на комнату» — равными шагу колонн и высоте этажа.

Стыкование панелей показано на рисунке 16. Горизонтальные грани стыкуются в плоскости междуэтажного перекрытия, что дает возможность надежно изолировать стык и заделать в бетоне все крепежные элементы. Горизонтальное стыкование предусмотрено с прокладным рядом Г-образных плиток из декоративного бетона толщиной 10 см. Наличие этого элемента упрощает «рихтовку» и выравнивание панелей, с погашением всех неточностей в пределах каждого этажа, а также открывает большие возможности архитектурного обогащения фасадов.

Вертикальные грани панелей стыкуются на расстоянии 20 см от оси колонн (5 см от боковой плоскости), что весьма удобно и также обеспечивает возможность надежной заделки стыка.

В соответствии с вышеприведенной первой схемой, вертикальные стыки панелей перекрываются пилястрами-нащельниками. Этот элемент оказывает решающее влияние на архитектурный образ дома, и, поскольку правильность такого пути спорна, на нем следует особо остановиться.

Если навешивание нащельника будет производиться на месте постройки, то такой примитивный, кустарный способ не сможет удовлетворить строителя. Если панели с нащельниками придется изготовлять на заводах, то им будет не удовлетворен технолог. Не может этот способ удовлетворить и конструктора, поскольку панель с нащельником вызывает значительные осложнения в конструкции и эксплуатации. О том же, что это решение не может безоговорочно удовлетворить также архитектора, убедительно говорит академик архитектуры И. В. Жолтовский:

«Неправы те авторы, которые в крупнопанельном доме не могут отрешиться от излюбленных привычных деталей.

Пилястра, тяга, наличник, сандрик вызваны тектонической необходимостью каменной стены с порядовой кладкой, — зачем же их навешивать на заводскую панель?». «Эти накладные элементы... ограничивают художественные возможности архитектора»¹.

Таким образом, решение фасадов с устройством на стыках нащельников обосновано, по видимому, только стремлением авторов все сделать по возможности просто. Однако предложения, основанные на этом понятном стремлении, еще не вполне отработаны для того, чтобы быть принятыми к массовому распространению.

Справедливости ради следует отметить, что и точка зрения И. В. Жолтовского, высказанная в той же статье: зачем бояться открытого шва? — также не вполне правильна. Она, по видимому, является следствием общего представления о технологии производства и монтажа крупных панелей с размером «на комнату» и основана на том, что заводы будут давать очень точную панель, а монтажники смогут идеально точно ее смонтировать на месте.

В действительности, от завода можно потребовать выпуска изделий с точностью, допускаемой нормализованными допусками. Практически от крупных панелей размером «на комнату», изготовляемых на разных формах-вагонетках со съемной оснасткой, нельзя ожидать, что они могут быть изготовлены с точностью, исключающей «игру» соседних панелей в 1—1? см «по длине и несколько миллиметров по толщине. Если учесть эти законные допуски, то легко себе представить, какие зазоры и перекосы могут поручиться в месте стыка четырех сходящихся панелей в плоскости .и из плоскости фасада. Кроме того, следует учесть и монтажные допуски, которые хотя официально и не нормированы, но, принимая во внимание реальные условия монтажа, производимого на высоте в разное время года, также могут быть не меньше заводских допусков.

Мы считаем вполне обоснованной мысль, высказанную кандидатом архитектуры К. Жуковым² о том, что совершенно гладкая крупнопанельная стена, перерезаемая крестообразно пересекающимися открытыми швами, является отвлеченным от жизни приемом и что такое контрастное решение основано на представлении, будто можно добиться идеальной установки панелей в одной плоскости, а швы между панелями якобы настолько незаметны, что стена будет выглядеть как цельная, нерасчлененная плоскость.

Практика монтажа панелей домов на Хорошевском шоссе говорит о том, что даже при значительно меньших размерах панелей ширина швов между ними получалась ощутительной. Что же касается предполагаемой единой цельной поверхности фасада, то следует иметь в виду, что при самом незначительном отклонении плоскостей соседних панелей их цвет, вследствие различной освещенности, получается различным.

Игра светотеней особенно заметна по периметру панели, то есть по грани стыкования, из-за чего поверхность стены приобретает вид шахматной доски, а не единой плоскости.

Надо, наконец, не забывать, что цвет фактурного слоя практически также не бывает строго одинаковым у всех панелей, и устранить этот недостаток, по всей вероятности, не удастся даже в условиях заводского производства.

Все эти «детали» могут сильно исказить в натуре архитектурный замысел, и некрасивые дома принесут ущерб делу каркасно-панельного строительства.

В мастерской № 2 спроектирован жилой 294-квартирный каркасно-панельный дом на Беговой улице. Общая жилая площадь дома — 11 727 м². Центральная часть дома 12-этажная, боковые крылья имеют 8 этажей (рис. 17).

Членение фасадных панелей осуществлено по четвертой схеме, причем основными элементами служат двухэтажная простеночная панель (180X650 см) и квадратная панель вертикального -заполнения между оконными проемами (140X140 см).

Такую раскладку следует отнести к простейшим и вместе с тем, с точки зрения монтажа, к самым совершенным: межпростеночная вкладная панель позволяет легко «погасить» возможные неточности простеночных панелей по допускам, а также неточности монтажа при установке панелей.

Вертикальные простеночные панели несут нагрузку от собственного веса, а также от прикрепленных к ним вкладных панелей. Разрезка стены по граням оконных и балконных проемов делает панели простейшими по форме, весьма транспортабельными и технологически удобными.

Монтаж простеночных панелей производится основным монтажным краном, а монтаж панелей-вкладышей — с помощью другого, легкого механизма, передвигающегося непосредственно по перекрытию. Этот же механизм монтирует различные архитектурные и конструктивные детали: пояски, оконные блоки и пр.

Стык горизонтальных граней панелей назначен в плоскости междуэтажного перекрытия, что, как мы уже отмечали, следует считать достоинством конструктивного решения.

Отказ от оконных панелей, как самостоятельных элементов здания, представлен в настоящем проекте как вполне определенная, принципиальная, разновидность компоновки наружных стен. Можно подчеркнуть также логичность подобного построения, заключающуюся в том, что панели создаются для ограждения дома, но не для устройства в них проемов, составляющих часто около 70% площади панели.

Отметим, наконец, еще три обстоятельства, относящихся к положительной характеристике описываемого решения.

Первое — минимальная протяженность швов. Действительно,, при отказе от панели окна и замене ее подоконной вставкой погонаж стыков становится минимальным — наполовину меньше протяженности швов, требующихся по другим проектным предложениям: горизонтальные швы получаются только в пределах стыка простенков и то через два этажа, а вертикальные стыки — лишь в пределах подоконной вставки.

Второе обстоятельство. Дело, в. том, что заводской технологией не предусматривается изготовление железобетонных оконных панелей одновременно с установкой в них столярки. Представление, что оконные панели могут или должны сходить с заводского конвейера новых заводов вместе со столяркой, ошибочно.

Достоинством рассматриваемого нами проектного решения является именно то, что оно создает в стене проемы, полностью подготовленные к установке деревянных комплектов окон и балконных дверей, и устраняет необходимость выпуска «пустых» оконных и дверных панелей — продукции, экономически нерентабельной.

Наконец, третье обстоятельство состоит в том, что в домах новой конструкции необходимо переходить на системы панельного отопления. В этом случае малогабаритная панель подоконника будет очень удобной в смысле возможности превращения ее в отопительную панель, изготовляемую на специальном заводе по особой технологии.

Обобщая сказанное, заметим, что описанный принцип образования проемов в новом решении с простеночными панелями может быть весьма целесообразным. Этот принцип не противоречит также возможности устройства балконов, эркеров и позволяет весьма простыми средствами получить богатое разнообразие требующихся для жилого дома архитектурных форм.

В мастерской № 4 спроектирован 13-этажный жилой дом, где в каждом этаже располагается 19 квартир, из них 11 двухкомнатных, 7 трехкомнатных и 1 четырехкомнатная, с общей жилой площадью в этаже — 913 м² (рис. 18).

В этом проекте, где членение фасадных стен «на комнату» решено по первой схеме, авторы добились очень интересных результатов в конструировании стыков панелей. Мы полагаем, что если членение «панель на комнату» возможно, то только- в решении, предлагаемом мастерской № 4. Это решение снимает все вопросы, связанные с устройством нащельников, полностью устраняет необходимость в накладных элементах на стыках при примыкании панелей впритык и вместе с тем позволяет радикально предотвратить коварные последствия открытого шва.

На рисунке 19 представлены три разработанных авторами варианта стыков без нащельников. Бесспорного предпочтения заслуживает третий вариант. Стык первого варианта неприемлем из-за отсутствия перехлестки в панелях, что ухудшит их внешний вид после монтажа и неблагоприятно скажется в процессе эксплуатации. Стык второго варианта сложен в примыкании и неодинаков в левой и правой своей части; из-за ощутительных допусков это весьма заметно скажется после монтажа. Третий вариант стыка лишен указанных недостатков и после упрощения очертания внутренней поверхности бетонной плиты может считаться вполне отработанным.

На рисунке 20 показаны разработанные в мастерской № 4 монтажные крепления в виде специальных замков, позволяющих выверить панели до их закрепления, а также допустить в будущем их подвижность для компенсации температурных смещений. Предложение это является, безусловно, интересным и ценным.

В мастерской № 6 разработан проект каркасно-панельного И-этажного жилого- дома (рис. 21).

Основная заслуга авторов этого проекта состоит в оригинальном решении угла здания.

До сих пор ни в одном проекте не было найдено полноценное решение угла каркасно-панельного дома. Углы проектировались со швами путем сопряжения двух панелей непосредственно у грани угла или рядом с ним. Некоторые авторы предлагают изготовлять половинки углов и комплектовать их в целые путем сварки на заводе.

Новизна предложения мастерской № 6 состоит в устройстве скошенного угла с таким расчетом, чтобы в его 40-сантиметровую толщину, заданную возможностями технологического оборудования на заводе, включить и пеносиликатное утепление. Это решение открывает в проектировании каркасно-панельных домов новые возможности, так как конструктивное сочетание угла с каркасом получалось обычно весьма сложным, а стык и сопряжение угловых панелей — малодоступными (рис. 22).

Мастерская № 7 предлагает отвести под строительство каркасно-панельных жилых домов два участка в районе Дмитровского шоссе.

При решении Генерального плана авторы поставили перед собой задачу застроить квартал комплексно каркасно-панельными домами. Центром силуэтной композиции выбран 14-этажный дом развитого объема с пониженными 10-этажными крыльями. Такая композиция, по мысли авторов, позволяет логически перейти к дальнейшей застройке второстепенных улиц более низкими домами (рис. 23).

Объем застройки расчленен на уровне уступов горизонтальными рельефными цветными поясами, подчеркивающими масштаб здания. Композиция завершена богатым карнизом с ажурным парапетом.

Конструктивным остовом здания является железобетонный каркас с единым продольным модулем 3,2 м, который совместно с поперечными диафрагмами обеспечивает зданию необходимую жесткость.

Стены запроектированы в виде самонесущих панелей, кроме первого этажа главных фасадов, решенного в кирпиче толщиной в 51 см, с облицовкой бетонными плитками. Такое решение возможно, поскольку высокий первый этаж (6,6 м), а также размеры и расположение витрин магазинов затрудняют применение панелей.

Со стороны дворового фасада стены первого и антресольного этажей, имеющих высоту 3,3 м, решены панелями. При этом для входов в подсобные помещения магазинов, мусорокамеры и т. д. панель не ставится, и входы решаются в виде кирпичного портала, образующего также тамбур.

Каркас и перекрытия здания проектируются из элементов, принятых в нормалях, разработанных для Московского и Люберецкого заводов железобетонных изделий.
В местах перепада этажности проектируются парные колонны и прогоны без нарушений конструктивного модуля 3,2 м. На парные прогоны опираются типовые панели перекрытий. Парные колонны, не осложняя конструктивную схему, позволяют при необходимости устроить в местах перепада этажности осадочный шов и просто решить узел опирания наружной торцовой стены.

Членение фасада осуществлено по третьей схеме: стеновая панель «на комнату», объединенная с пилястром, перекрывающим шов. Панель получилась двухплоскостной: одна плоскость — окна, другая — выступающей пилястры. Преимущество такого объединения заключается, во-первых, в сокращении количества вертикальных швов, и, во-вторых, в укрупнении панели, при котором лучше используется монтажный кран и ускоряются темпы монтажа. Этими преимуществами вполне компенсируются некоторые осложнения, которые могут быть вызваны на заводах изготовлением совмещенных пилястровых панелей.

В состав каждой стеновой оконной панели входит также прибор отопления. Он расположен непосредственно под окном и соединяется с панелью на заводе.

Мастерская №10 спроектировала 11-этажный домна Фрунзенской набережной, № 26—36. В доме кубатурой около 145 тыс. м³ размещены 323 квартиры общей жилой площадью около 15 тыс. м². Учитывая расположение здания на одной из главных набережных Москвы, против Парка культуры и отдыха имени Горького, авторы придали дому богатую пластичную объемно-пространственную композицию: для контраста со спокойно решенным низом здания четыре верхних этажа имеют коринфские пилястры (рис. 24).

Принцип членения панелей на фасаде соответствует описанной второй схеме: двухэтажные простеночные панели и одноэтажные стеновые панели. При этом оконные панели несколько усложнены — подоконная и надоконная плоскости западают по отношению к боковым плоскостям панели. Сравнительно сложный облик многоэтажного жилого дома создается набором пятнадцати панелей, включая декор и пилястры (рис. 25).

Мастерская № 13 предложила к строительству на Рогожском валу проект жилого 200-квартирного каркасно-панельного дома с общей жилой площадью 9 454 м2 (рис. 26).

Как и в проекте, разработанном мастерской № 7, членение панелей по фасаду осуществлено по третьей схеме, то есть объединением панели простенка и панели окна в одну общую панель на целую комнату. Преимущества такого объединения выше уже отмечены нами, логичность же этой системы может быть проиллюстрирована помещаемым фрагментом плана здания с раскладкой панелей стен (рис. 27).

Важно отметить, что при применении одной и той же схемы членения панелей (и даже одной и той же секции САКВ № 9) дома у мастерских № 7 и № 13 получились совершенно различными (см. рис. 23). Достижение разнообразия в архитектуре при использовании одних и тех же принципов разрезки наружных стен на панели убеждает в правильности предложений двух мастерских и позволяет сделать важный для технологии вывод: при изготовлении панелей лицевой поверхностью книзу дополнительная оснастка для получения второй плоскости панелей вполне себя оправдывает. Если такая оснастка будет сборной, окажется возможным изменять по желанию ширину пилястров и получать богатое разнообразие архитектурных фасадных решений.

Деталь стыков стеновых панелей и методы прикрепления их к каркасу (рис. 28) убеждают в том, что по отработке технологии бетонирования двух плоскостей панели этот принцип может найти в крупнопанельном строительстве широкое применение.

Мастерская по проектированию Песчаных улиц составила проект каркасно-панельных домов П-образного и двутаврового очертания в плане. Оба дома решены в единой конструктивной схеме, с полной взаимозаменяемостью стеновых панелей и архитектурных деталей. При необходимости из тех же элементов можно составить и другие архитектурно-пространственные композиции, что весьма важно учитывать при выборе принципа членения панелей.

Принцип членения в этом проекте принят по второй схеме: двухэтажные простеночные панели и одноэтажные панели стен. Как видно из фрагмента (рис. 29), простеночным панелям придан легкий рельеф в виде упрощенных трехгранных канелюров, плоскость, же оконных панелей гладкая.

Конструктивное решение сопряжения дома (рис. 30) весьма просто. Оно уже опробовано практикой строительства и последующего проектирования каркасно-панельных домов (на Скаковой улице, на Ленинградском шоссе).

За исключением двухэтажных простеночных панелей, конструкции, положенные в основу этого проекта, имели широкое применение на второй очереди строительства каркасно-панельных домов по Хорошевскому шоссе. Особо следует отметить лишь решение угловых панелей, что важно для всех проектов.

Нам уже пришлось отмечать наиболее целесообразное решение углов каркасно-панельных домов по схеме, предложенной в мастерской № 6. Там шла речь о скошенном угле. В случае же обязательного применения острых, нескошенных углов наиболее целесообразным решением мы считаем угол, составленный из двух панелей, примыкающих одна к другой. Обычное затруднение с монтажем и особенно с надежной заделкой стыка авторы рассматриваемого проекта удачно устраняют, составляя угловую панель из двух панелей, соединенных сваркой и в таком виде доставляемых на место монтажа (рис. 31). При этом имеется полная возможность самым надежным образом заделать место стыка на заводе.

С аналогичным решением внешнего угла можно встретиться и в предложениях других авторов (мастерские № 2, 10 и др). Но, к сожалению, внутренний угол и в этой схеме решается очень сложно. По всей видимости, примыкание во внутренних углах надо осуществлять непосредственно из панелей — впритык.

Итак, рассмотрев работы архитекторов и инженеров Москвы в области проектирования каркасно-панельных домов, мы установили, что по вопросу об образовании стены каркасно-панельного дома существует несколько различных точек зрения и принципиальных схем.

Какие точки зрения и какие схемы являются жизненными?

Правильный ответ на этот важный вопрос позволит новым заводам железобетонных конструкций'отработать технологию производства стеновых панелей, изготовить оснастку форм, определить программу действий, установить сроки выпуска продукции, то есть, иначе говоря, создать весь производственно-технологический и хозяйственный режим предприятия.

Нам представляется, что для такого ответа мы уже сегодня располагаем достаточным материалом. Но, прежде чем ответить, мы считаем необходимым сделать одну важную принципиальную оговорку.

Во всяком деле и тем более в новом надо не забывать и заботливо учитывать перспективу. От того, как новое дело будет представлено на первом этапе своего развития, во многом зависит дальнейшая его судьба.

Сейчас речь идет о переводе массового строительства на каркасно-панельные дома заводского изготовления. Это должны быть красивые и во всех отношениях хорошие дома. Никакие скидки на новизну, на недостатки технологии или конструкции, на ограниченные возможности архитектуры, на малую изученность и пр. не могут иметь места, так как такие «скидки» будут только вредить развитию нового дела, а не способствовать его распространению и совершенствованию.

Исходя из такой предпосылки, мы можем признать приемлемыми только те схемы и предложения, которые могут служить основой для раскрытия возможностей крупнопанельного строительства. Отказываться сегодня от предложений, которые даже потенциально способны содействовать прогрессу нового дела, значит сдерживать его развитие.

Анализируя те или иные решения, надо считаться с действительностью, с реальностью той или другой схемы, с технологией производства и простотой ее освоения. Иначе то, что замечательно выглядит на листе чертежной бумаги, будет непростительно искажено! в натуре.

Обратимся же к тем вопросам, на которые нам предстоит дать ответ.

1. Каким принципом формирования наружных стен следует руководствоваться при проектировании домов и изготовлении стеновых панелей на заводах:

• а) назначать панели стен по границам комнат, закрывая щели нащельниками или оставляя их незакрытыми с помощью шва «в четверть»?
• б) расчленять стену на простеночные и оконные панели?
• в) вовсе отказаться от оконных панелей и заменить их подоконными и надоконными вставками между простеночными панелями?
• г) объединить панель простенка и окна в одну панель?

Из всех схем членения панелей наиболее целесообразной, как мы уже отмечали, оказывается схема с двухэтажными простенками и подоконными вставками между ними. Она предельно проста, таит в себе большие архитектурные возможности и тем самым позволяет создать большие эксплуатационные удобства. Очень важно в этой схеме минимальное количество швов, что благоприятно сказывается на трудоемкости строительства и наиболее надежно в эксплуатации. Эта схема исключает также необходимость в изготовлении, транспортировке и монтаже панелей с большими проемными «дырками» — трудоемких технологически, неудобных в монтаже и экономически невыгодных.

Эта схема (авторы — Сатунц, Мариновский, Гохбаум) имеет бесспорное право на первое место.

Второе место следует предоставить системе панели на комнату без нащельников (авторы — Лебедев, Штеллер и Рудин). Учитывая, что в больших объемах здания система эта несколько однообразна и скучна, представляется правильным использование ее не столько в качестве самостоятельного решения, сколько в комбинации с предыдущей системой, что удачно подтверждается работами К. С. Алабяна.

Остальные схемы сегодня меньше отвечают требованиям, предъявляемым к крупнопанельной стене, менее надежны в эксплуатации, трудоемки и сложны в производстве и монтаже.

Позволяет ли отмеченная схема простенков и вставок между ними создавать красивые дома? Обязательно ли для того, чтобы дома были красивыми, оставлять между простенком и окном хоть немного «тела», или можно сразу за гранью простенка ставить оконный, балконный или эркерный проем?

Фасады домов, спроектированных мастерской № 1, руководимой архитектором В. С. Андреевым, и мастерской № 2, руководимой архитектором К. С. Алабяном (см. рис. 13 и 17), дают на этот вопрос убедительный ответ и подтверждают сказанное нами в обоснование преимуществ схемы с двухэтажными простенками и вставками между ними.

2. Каким должно быть положение каркаса в отношении к крупнопанельным стенам?

Постановка этого вопроса вызвана тем, что почти во всех проектах каркасно:панельных домов, построенных по перечисленным выше схемам членения фасадов, колонны каркаса расположены у наружных стен и выступают внутрь комнат.

При всех условиях каркас и все его колонны должны быть обязательно расположены в защищенной зоне, та есть зоне постоянных температур. Нельзя располагать колонны снаружи, как это было сделано в доме на Соколиной горе, где вследствие проникания за железобетонную панель холодного воздуха металлический каркас испытывал значительные температурные перепады.

Что же касается обязательности расположения колонн внутри комнат, то такое решение надо категорически отвергнуть: проектирование каркасно-панельных домов, к примеру, на Скаковой улице (см. рис. 11) доказывает полную возможность упрятать каркас в толщу стены или, в крайнем случае, сделать его выступ в помещение минимальным. Для этого требуется лишь применить плитный утеплитель.

3. Какие утеплители пригодны для выполнения требования, поставленного предыдущим вопросом?

Имеется делая гамма плитных утеплителей, отвечающих поставленным требованиям: минеральная пробка, плиты «КЧ», пеностекло и т. д., но, к сожалению, промышленного выпуска плитных утеплителей специально для каркасно-панельного строительства еще нет.

Намеченный к применению в каркасно-панельном строительстве пеносиликат является далеко не лучшим утеплителем. Влагоемкость пеносиликата, его поведение в камерах твердения, способность к отдаче влаги к моменту готовности панели на конвейере, морозостойкость и другие характеристики этого материала еще недостаточно ясны и требуют от научно-исследовательских организаций Академии архитектуры и ЦНИПС оперативного разрешения.

До этого представляется правильным одновременно с освоением более эффективных утеплителей, позволяющих заключить наружные колонны в толщу панели-простенка, допустить расположение колонн у наружных панелей внутри комнат при пеносиликатном или пенобетонном утеплителе.

4. Какова должна быть роль наружных стен в общей конструктивной схеме каркасно-панельного дома?

Наружные стены являются лишь ограждением дома и в расчет на жесткость и устойчивость нами не принимаются. Вместе с тем они достаточно' жестки и прочны для того, чтобы работать на себя, то есть нести собственный вес, не загружая им каркаса.

Такая роль стеновых панелей в общей конструктивной схеме здания вполне целесообразна, иная же схема, а именно — передача панелям-пластинкам роли наружных элементов каркаса, заставит осложнять и без того сложную конструкцию стеновой панели и затруднит монтаж дома: до установки и закрепления пластинки-стенки нельзя будет уложить прогон каркаса. В результате целесообразность этого мероприятия для домов выше четырех-пяти этажей становится проблематичной. Такая схема может быть приемлемой лишь для сравнительно толстых, самоустойчивых крупноблочных элементов.

Во всяком случае, без научных обоснований и экспериментальных проверок в опытном строительстве замену каркаса многоэтажных зданий наружной тонкостенной панелью следует считать практически недоработанным предложением.

В практике встал также вопрос о самонесущих стенах и о стенах, подвешенных к каркасу. При существующих решениях панелей стен мы считаем правильной схему с самонесущими стенами. Подвеска их к каркасу технически и экономически нецелесообразна, так как в этом случае собственные несущие способности железобетонных панелей останутся неиспользованными, а в то же время каркас неминуемо потребует утяжеления и дополнительного расхода металла и бетона. Навесные панели станут вполне уместными при дальнейшем их облегчении, когда они будут представлять собой тонкие пластинки с легким плитным утеплителем.

Предложения о навесных панелях обосновываются, правда, и другими соображениями, а именно: в процессе эксплуатации в стеках и по их высоте накопляются температурные деформации, от которых гарантированы колонны каркаса, находящиеся в условиях постоянных температур. Теоретически это может привести к расстройству узлов, прикрепляющих панели к перекрытию.

Это явление, безусловно, важно, и его надо учитывать. Однако с ним легко можно справиться более простыми конструктивными мерами, чем подвеска железобетонных панелей к каркасу. Опыт возведения самонесущих панельных стен в каркасно-панельном шестиэтажном доме на Хорошевском шоссе, а также девятиэтажных кирпичных стен, расположенных рядом с каркасом, в домах на Песчаной улице показал, что практически подобные явления неощутимы.

5. Какие конструктивные задач» ставит перед проектантом проблема шва?

Эта проблема — одна из наиболее существенных в сборном домостроении. Швы не только усложняют решение вопросов архитектуры, — они нежелательны по конструктивным и эксплуатационным соображениям.

Об этом подробно было уже сказано выше. Резюмируя, можно установить следующее: при всех прочих равных условиях предпочтение следует отдать той схеме разрезки панелей наружных стен, где протяженность швов является наименьшей.

Это особенно относится к вертикальным швам, ибо горизонтальные швы, расположенные в пределах толщи перекрытия, обжатые весом вышележащих панелей и снабженные рулонными прокладками, не внушают каких-либо серьезных опасений с точки зрения их герметизации.

6. Какое число шагов следует считать оптимальным в планировочных решениях каркасно-панельного дома: два шага или один?

На этот счет- существуют различные мнения, нашедшие, кстати сказать, отражение и в проектах, которые выше были нами рассмотрены. Поскольку ответ на этот вопрос непосредственно не связан с главой, посвященной анализу крупнопанельных стен, мы не останавливались на нем подробно. Тем не менее, единственно правильный ответ, по нашему мнению, должен заключаться в следующем.

Так как ущерба в планировке квартиры ни при каких условиях допустить нельзя, то один шаг не может считаться универсальным решением: если потребуется дать два шага, их надо дать.

Вместе с тем надо учесть, что каркасная схема предъявляет к планировке ряд специфических дополнительных требований: более четкого' ритма, исключения излишней вычурности плана, требования к положению лестниц и пр. Поэтому секции, принятые для кирпичного строительства, без критической их переоценки «и доработки не следует применять в каркасно-панельных домах.

Нам представляется правильным создать на базе нормалей заводских элементов несколько секций специально для каркасно-панельного строительства с одним или двумя шагами.

Таковы общие рекомендации по наиболее существенным вопросам проектирования наружных стен каркасно-панельных домов.

Примечания

1. «Архитектура СССР» № 7, 1953 г.

2. «Архитектура СССР» № 7, 1953 г.