История возникновения кирпича. Применения в многослойных кирпичных системах

Об использовании кирпича в строительстве известно очень давно. Самые древние конструкции из кирпича датируются третьим и вторым тысячелетием до н.э. Самым ярким примером является Вавилонская башня, являющаяся одной из семи чудес света. Обнаруженные при раскопках остатки говорят о том, что это было кирпичное сооружение в семь ярусов. Самое интересное представляла из себя облицовка. Из сохранившихся трудов Геродота известно о глазурованном кирпиче голубого цвета.

Следующим шагом становления кирпича как строительного материала можно считать создание в Греции плоских обожжённых кирпичей, которые назывались плинфа. Особенностью этих кирпичей являлось достаточно строгое соблюдение размеров: примерно 50х50х4.5 мм.

В средние века получили развитие и декоративные достоинства кирпича, впоследствии разросшись до целых направлений в архитектуре. Наиболее ярким примером является кирпичная готика Германии XII-XVI веков.

Начало кирпичного дела на Руси связано с Византией, а именно со строителями, учёными и священниками, прибывшими на Русь после её крещения в 988 г. Они же основали и первое кирпичное производство, которое вплоть до 1475 года осуществлялось при монастырях. А в 1475 году в Москве была открыта первая фабрика по производству кирпича. Кирпич, выпускавшийся этой фабрикой, был назван «Аристотелевым». Это название не случайно, так как именно Аристотель Фиораванти, итальянский архитектор, и построил эту фабрику. Одной из наиболее выдающихся работ архитектора был московский Кремль. Впоследствии из этого же кирпича возвели собор Василия Блаженного, а также Казанский и Новгородский Кремль.

Середина XIX века считается временем мирового прорыва в области производства кирпича. Массовое внедрение ленточного пресса и кольцевой обжиговой печи поставило производство кирпича на более высокий уровень.

Параллельно с этим, в 1829 году инженер А. И. Герард создаёт первый вариант облегчённой кирпичной кладки. Современные варианты кирпичных конструкций практически не отличаются от неё. Пространство между внутренним и внешним кирпичными слоями заполнялось засыпным органическим утеплителем. Соединение кирпичных слоёв обеспечивалось металлическими скобами, которые закреплялись в заранее просверленных в кирпиче отверстиях. Однако долговечность данной конструкции оказалась достаточно низкой, вследствие коррозии металлических элементов и просадки утеплителя, поэтому большого распространения она не получила.

А вот за рубежом ситуация сложилась иначе. Первые многослойные кирпичные стены появились в Англии в 1850-х гг. Более тёплые зимы в сравнении с Россией позволили применять достаточно тонкие и экономичные стены. Одной из особенностей стало наличие воздушной прослойки, которая препятствовала проникновению влаги во внутренний слой стены, а также содействовала более быстрому высыханию обоих слоёв кладки. Опыт Англии в применении подобных конструкций в дальнейшем широко распространился и стал использоваться остальными европейскими странами.

В России к идее эксплуатации многослойных стен вернулись только в 30-е гг. XX века. Большие масштабы строительства и нехватка строительных материалов создали благоприятную почву для разработки и исследования новых многослойных конструкций из кирпича. Например, в 1939 году была предложена система кладки Н. С. Попова. Отличие её от системы Герарда состояло в применении в качестве утеплителя шлакобетона. Также отличалась и конструкция связи между слоями, которая осуществлялась тычковыми рядами кирпича, монтируемыми прямо в шлакобетон.

На протяжении XX века в СССР было создано большое количество вариантов многослойных кирпичных конструкций, возводимых в виде стен высотой 2-5 этажей в зависимости от типа кладки. Тем не менее, в силу определённых обстоятельств, таких, как применение сборного железобетона, трудность монтажа и т.д., большого распространения такие конструкций не получили.

Ситуация резко изменилась в современной России, когда было принято постановление Минстроя РФ от 10.08.95 №18-81 об увеличении сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий. Коэффициенты теплосопротивления возросли в два-три раза, для Москвы это значение составило Rтр=3,16 м⁰С/Вт. Это привело к тому, что толщина однослойной кирпичной стены при расчёте возрастала до 1,5-2 метров. Это фактически запрещало возводить однослойные кирпичные, а также легкобетонные и деревянные стены.

И опять проектировщики вернулись к идее применения многослойных систем с эффективным утеплителем, которые без проблем удовлетворили бы новым требованиям, оставаясь при этом приемлемыми по толщине. Однако, ввиду сложившихся обстоятельств, применение этой системы в России не прошло гладко.

Первым нормативным документом, описывающим конструкции многослойных стен, стал альбом «Технические решения наружных стен для монолитного домостроения с новым сопротивлением теплопередаче», разработанный ЦНИИЭП жилища совместно с МНИИТЭП и ЦНИИПИ «Монолит» в 1996 году. При этом инженеры опирались на зарубежный опыт и собственные разработки. Наиболее прогрессивным вариантом многослойной стены стала кладка из ячеистобетонных блоков. Облицовка выполнялась в полкирпича, а между слоями укладывался эффективный утеплитель, в основном, пенополистерол. О причинах, по которым застройщики выбирали именно этот вариант, будет рассказано в следующей части.