Рахту - Сравнительное исследование малых зданий (1960)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Доля малых зданий, как известно, всегда была большой в домостроении Финляндии и в последние годы достигала 70%. Вследствие этого было обращено серьезное внимание на научные исследования по строительной технике такого типа жилищ. К началу описываемых здесь исследований не было  конкретных данных даже о традиционных конструкциях малых зданий. Тем более не умели предугадывать, как изменятся свойства  конструкции и здания в целом при использовании совершенно новых строительных материалов. Исходя из физических свойств материалов, можно судить отдельно о какой-нибудь одной части  здания, но о влиянии на все здание нельзя делать выводов. Для выяснения характера в целом в Государственном техническом научно-исследовательском институте были предприняты исследования в зданиях натурального размера. Подобные исследования пытались проводить уже ранее в других северных странах, но со значительно меньшими опытными домами, из-за чего не было достигнуто нужных результатов.

Предварительные исследования были проведены в 1948— 1950 гг. в провинции, в домах, из которых только часть была спроектирована для исследований. После организации  сотрудничества северных стран в этой области исследовались в основном опытные дома, построенные в Отаниеми, так как в этом  сотрудничестве на долю Финляндии выпало в основном проведение более точных исследований тепловых потерь. Шведы занимались статическими проблемами, а норвежцы изучением влияния ветра и вопросами пожарной техники. В разных странах были  проведены также параллельные исследования для получения основ для сравнения.

Выводы, которые можно делать по данным, полученным в  результате сотрудничества северных стран, дают ясное  представление о всех основных вопросах, связанных с техническим  проектированием малого здания.

Программа исследований, представленная комиссии по  исследованиям жилищного строительства, была следующая: опытные дома, находящиеся в провинции:

а) определение теоретических потерь тепла зданием;

б) определение истинных потерь тепла зданием;

в) некоторые наблюдения результатов конструктивных  улучшений.

Опытные дома в Отаниеми:

а) технологическое исследование с точным описанием  строительных материалов, использованных при строительстве  каждого опытного дома;

б) теоретические и опытные данные о расходе тепла;

в) измерения утечки воздуха;

г) сравнительная характеристика различных конструкций при исключительно высокой влажности внутреннего воздуха  (увлажнение и высыхание);

д) влияние силы ветра и неравномерной усадки фундаментов на прочность и плотность.

Кроме этой программы, были проведены широкие  исследования факторов, определяющих атмосферу комнат, подвалов и погребов, штукатурки деревянных домов, свойств и  использования древесно-волокнистых плит, а также поражений жуком-вредителем —Hylotrupes bajulus.

Ознакомившись с настоящим трудом, специалисты смогут в своих проектных и производственных работах лучше  использовать ту квалифицированную помощь, которая может быть  оказана Государственным техническим научно-исследовательским институтом.

КОНСТРУКЦИИ ОПЫТНЫХ ДОМОВ В ПРОВИНЦИИ

Ниже дано описание конструкций ломов, расположенных на периферии, где лаборатория строительной техники  Государственного технического научно-исследовательского института в 1948— 1949 гг. начала сравнительное исследование малых зданий.  Проведенные в этих домах исследования по своему характеру были предварительными.

ОПЫТНЫЕ ДОМА В РИСТЕ

Исследования тепловых потерь, проведенные в Ристе, были осуществлены в двух домах, которые находились на расстоянии 500 м от железнодорожной станции Ристе и в 35 м друг от друга. Климатические условия для обоих зданий были примерно  одинаковыми, а влияние ветра незначительно, ввиду защищающего действия леса.

Были исследованы деревянный дом с комбинированными стенами, сделанными из досок и инсулита (пористые плиты), и кирпичный дом.

Деревянный дом (рис. 1). Площадь основания здания  составляла 81 м2. Вся площадь под основным этажом была занята подвалом, а на чердаке было 45 м2 отапливаемой площади. В наружной стене, по обе стороны стоек, имелась дощатая обшивка и пористая волокнистая плита; пустоты были заполнены строгальной стружкой. В процессе исследований с внутренней стороны было добавлено еще два слоя пористых волокнистых плит. Нижнее перекрытие было заполнено стружками.

Виброкирцичный дом (рис. 2). Площадь основания  составляла 72 м2. Площадь под основным этажом была целиком занята подвалом, а на чердаке имелось около 40 м2 отапливаемой  площади.

Наружная стена состояла из виброкирпичной кладки толщиной 20 см, с внутренней стороны которой имелся слой древесной шерсти толщиной 5 см, с обеих сторон стена была оштукатурена. Нижнее перекрытие имело стружечное заполнение,  деревянные и частично железобетонные балки. Верхнее перекрытие было обычное, деревянное со  стружечным заполнением и деревянными балками.

ОПЫТНЫЕ ДОМА В РУТТЮЛЯ И ТЕРВАКОСКИ

Эти опытные дома были построены для семей карельских  переселенцев. Проекты были сделаны обществом Тюстехосеура, задачей которого было составление выгодных вариантов  расположения комнат. Конструкции стен предложены Государственным техническим научно-исследовательским институтом и были в то время еще на стадии эксперимента.

В эту группу вошли опытные дома: так называемое комплексное здание; дом с коробчатой конструкцией стен (цементный кирпич с заполнением); опытный дом со стенами из кирпича и дерева.

Комплексное здание (рис. 3). Этот дом был построен в 1946— 1947 гг.; в период проведения исследований в нем жила одна семья. Название «комплексное здание» происходит от того, что под одной и той же крышей находятся помещение для людей и помещение для скота, молотьбы, хранения зерна, и т. д.

Дом размещен на опушке леса в сравнительно защищенном от ветра месте в деревне Нумменпяя уезда Тервакоски. Площадь основания отапливаемой части здания составляла около 200 м2, из которых только 80 м2 приходилось на долю самого жилья.

В части, где расположено жилое помещение, имелся подвал и чердак.

Наружная стена состояла из вибрированного кирпича толщиной 20 см, с внутренней стороны находилась плита толщиной 20см из минеральной ваты, и с обеих сторон стена была оштукатурена.

Стена между жильем и помещением для скота была сделана из вибрированного кирпича толщиной 20 см и оштукатурена с обеих сторон.

Нижнее перекрытие было заполнено строительной стружкой, а также снабжено деревянными и бетонными балками. Верхнее перекрытие также было заполнено стружкой и имело деревянные балки; снизу частично была древошерстная плита со штукатуркой.

Дом с коробчатой конструкцией стен (рис. 4). Скотный двор и помещение для оборудования находились отдельно, но амбар и сарай для дров были размещены под общей крышей с домом. 

Дом расположен в 2 км к югу от Тервакоски и он более  подвержен влиянию климатических условий, чем предыдущий дом. Построен дом в 1946—1947 гг. и был заселен в период  проведения исследования.

Площадь основания отапливаемой части дома составляла 91 м2, площадь подвала 30 м2 и теплых комнат на чердаке 40 м2. Наружные стены сложены толщиной в 2'/4 кирпича типа Попса и оштукатурены. Коробки имели соломенное или  стружечное заполнение. Это решение не применялось ранее в  Финляндии. Наружная штукатурка имела лишь ничтожно маленькие трещины.

В коровнике использована та же конструкция, но угол был испорчен слишком плотной набивкой заполнителя. Жесткость стены и связь наружного и внутреннего слоев кладки достигается связывающим слоем кирпича толщиной в 1/4 кирпича.

Нижнее перекрытие заполнено строгальной стружкой и  снабжено деревянными и частично бетонными балками. Верхнее перекрытие имело стружечное заполнение и  деревянные балки.

Дом с кирпично-деревянными стенами (рис. 5). Этот дом находится в 600 м от станции Руттюля к востоку на открытой поляне и тем самым подвержен влиянию ветра. В период испытаний дом был не полностью готов, так как заполнение частично отсутствовало, а вторая комната на чердаке была еще совершенно не построена. Окна были в зимнее время полностью зашпаклеваны, и проветривание производили через переднюю открыванием дверей. Здание занимало площадь 73 м2, а площадь подвала была в два раза меньше. На чердаке имелась одна отапливаемая комната площадью 20 м2.

Конструкция наружной стены следующая: 

102-миллиметровый слой стружки между досками, у наружной стороны еще 51-миллиметровый воздушный зазор и кладка из красного  кирпича толщиной 'Д кирпича, оштукатуренная снаружи.

Нижнее перекрытие утеплено стружкой и поддерживается деревянными балками, а над подвалом—-железобетонными балками.

Верхнее перекрытие имело стружечное заполнение и  деревянные балки. В период исследований в 1948—1949 гг. толщина заполнения была неполная.

Окна и двери. Относительная площадь окон была у этих домов разная.. Наибольшая площадь окон была у здания со  стенами, имеющими коробчатую конструкцию. В трех первых домах вентиляция происходила через окна, а у третьего они были  целиком зашпаклеваны.