Стены из металлических листов дают возможность снизить массу стены по сравнению с легкобетонными в 6... 10 раз или на 250...300 кг/м2 при примерно той же стоимости в деле. Это достигается использованием в качестве облицовок стен тонкого стального или алюминиевого листа и заключению между ними эффективного утеплителя, позволяющего обеспечить в помещениях заданные параметры микроклимата. Столь резкое снижение массы металлических стен и определило их общее наименование — легкие. Использование таких стен в промышленном строительстве регламентируется в первую очередь установленными ограничениями по экономному расходованию металла, наличием в районе строительства индустриальной базы, обеспечивающей возможность изготовления и доставки необходимых изделий, благоприятными технико-экономическими показателями, а также отсутствием каких-либо экстремальных условий, обусловливаемых спецификой протекающего в здании технологического процесса.

Теплозащитную основу металлических стен составляет эффективный теплоизоляционный материал (пенополиуретан, пенополистирол, пенопласт и др.), располагаемый между наружной и внутренней обшивками. Особенностью теплозащитных качеств легких металлических стен является их малая тепловая инерция, вынуждающая при определении требуемого общего сопротивления теплопередачи принимать среднюю температуру самых холодных суток или даже абсолютного минимума. Кроме того, в металлических стенах крайне трудно избежать устройства монтажных соединений, которые не становились бы теплопроводными. При этом необходимо следить за тем, чтобы в этих местах на внутренней поверхности стен не происходило выпадение конденсационной влаги.

При строительстве в жарком климате стены с толщиной утеплителя 50, 60, 80 и 100 мм по условиям теплоустойчивости могут применяться при среднемесячной температуре самого жаркого месяца соответственно 20, 22, 25 и 28° С. В зданиях, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%, даже при отсутствии в таких стенах пароизоляционного слоя накопления влаги в теплоизоляционном слое не происходит. Это объясняется тем, что диффундируемая влага удаляется через продухи, образованные профилем металлических листов наружной обшивки. Важным фактором достижения нужных теплозащитных качеств металлических стен является непроницаемость стыка для ветра и осадков. Это определяется плотностью прокладки и прилегающих к стыку материалов панели, а также надежностью контакта между ними. Нарушение герметизации стыка может происходить вследствие упругой деформации панелей, под воздействием пульсирующей ветровой нагрузки, намокания и последующего высыхания материалов заполнения, температурных деформаций, потери прочности и упругости уплотнителя и герметика под воздействием солнечного облучения (особенно ультрафиолетового) и температуры. Долговечность металлических стен определяется в первую очередь стойкостью против коррозии листов обшивки и соединительных деталей. Это приобретает особо важное значение при наличии в атмосфере паров или пыли, вызывающих активные коррозийные процессы. В этих случаях антикоррозийная защита усиливается соответственно характеру агрессивных воздействий.

В обычных условиях антикоррозийная защита стальных листов с внешней стороны достигается оцинковкой (толщиной 20... 25 мкм) и нанесением слоя пластмассы или полимерной пленки. Обращенная в толщу стены поверхность этих листов покрывается по оцинковке грунтовкой или лаком. Защита внутренней обшивки в этих случаях ограничивается только оцинковкой-При принятии антикоррозийных мер в отношении металлических изделий срок службы стен может достигать 20...25 лет. Однако для этого необходимо, чтобы и другие элементы конструкции стен (утеплитель, уплотнитель, герметики) имели аналогичные сроки службы.

Вопросы долговечности металлических стен тесно переплетаются и с вопросами архитектурного построения фасада здания. Это касается как использования в местах, наиболее подверженных интенсивным механическим и физико-химическим воздействиям, более стойких материалов (например, на основе бетонов), так и исключения или сведения к минимуму мест, в которых ускоренно развиваются эрозия и коррозия материалов поверхности (места сопряжения стен с оконными и другими отверстиями, наружными водостоками и др.). Так, в зданиях с металлическими стенами цокольные панели принимают керамзитобетонные, так как эта часть здания наиболее подвержена механическим воздействиям, систематическому увлажнению, а срок службы легкобетонных панелей по сравнению с металлическими заметно больший.

При конструировании металлических стен стремятся избежать размещения более чем одного яруса горизонтальных проемов. Это связано с тем, что при большей ярусности оконных проемов не только увеличивается трудоемкость, поскольку приходится монтировать большое количество элементов, но и возникает необходимость раздельного крепления ограждающих элементов к верхним и нижним ригелям. Кроме того, довольно сложными являются работы по устройству и обрамлению оконных проемов, особенно в горизонтальных сочленениях. Для устройства обрамлений взникает необходимость в дополнительном расходе металла, теплоизоляционных, уплотняющих материалов и герметиков. Недостаточно качественное выполнение обрамлений приводит к большему контакту утеплителя с внешней средой и способствует его преждевременному разрушению. Кроме того, обнаженный пенопласт неблагоприятен в противопожарном отношении, а участки стен, прилегающие к проемам, особенно по горизонтали, оказываются ослабленными в теплотехническом отношении. В обеспечении требуемой долговечности важную роль играет защита от коррозии металлических деталей крепления. Она заключается в использовании нержавеющих материалов или нанесении на них защитных слоев (кадмия, цинка, алюминия и др.). Должны быть также предотвращены потери плотности соединений и прочности крепежных деталей под влиянием пульсации ветра, вибрации, возбуждаемой технологическим оборудований ем и кранами.

В практике строительства наибольшее распространение нашли трехслойные бескаркасные панели (рис. 13.15). Каркасные панели оказываются менее экономичными, поскольку их элементы в значительной степени дублируют работу ригелей каркаса, вызывая повышенный расход металла. В трехслойных панелях наружная и внутренняя облицовка выполняется из стальных оцинкованных рулонных листов толщиной 0,8 мм. Заключенный между ними слой эффективного утеплителя (обычно пенополиуретан) имеет толщину, определяющуюся климатическими условиями района строительства. Панели имеют кромки формы гребня и паза и образуют стыки в форме шпунта (см. рис. 14.15). Кроме основных панелей выпускают добротные панели для оформления углов, примыкания к проемам и устройства вставок. В необходимых случаях доборные панели могут образовываться распиловкой основных. Панели с помощью соединительных элементов навешивают на ригели и крепят сквозными болтами. Панели с алюминиевыми обшивками навешивают крючками на уголки, прикрепленные к стыковым или опорным ригелям (рис. 13.16). Стремление сократить расход металла в трехслойных панелях привело к замене внутреннего стального листа асбестоцементным толщиной 8 мм или цементно-стружечной плитой. Это позволяет снизить расход стали до 30%.