В настоящее время в России получили распространение навесные фасады. Их использование началось относительно недавно, всего лишь 10 лет назад, в отличие от стран Европы, где они применяются с середины XX века.Относительная новизна такого нового конструктивного решения влечет за собой необходимость его исследования и совершенствования, особенно в регионах России, где климатические воздействия более суровы.
В данной статье рассматриваются основные конструктивные элементы навесных фасадов, технологии их установки, а также преимущества и недостатки. Тщательное исследование данной системы позволит избежать ошибок при их установке и эксплуатации, а также стимулирует развитие этой технологии в России в будущем.
Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, фасадные профили, устройство вентилируемого фасада
Одной из самых трудно решаемых в течение многих лет являлась проблема утепления с одновременным созданием привлекательного внешнего вида здания. С появлением в области строительства фасадных систем с воздушных вентилируемым зазором ситуация изменилась в корне. Благодаря конструкции вентилируемых фасадов решился вопрос не только с технологической точки зрения, но и проблемы эстетического характера. Современные фасадные системы утепления с естественной циркуляцией воздуха заслуживают особого внимания.
В поисках самого надежного утеплителя было испробовано огромное количество материалов. На основании полученного опыта выяснилось, что самый большой враг любой системы утепления — влага.
В помещениях многие процессы жизнедеятельности человека сопутствуют выделению влаги. При этом концентрация водяного пара в помещении будет выше, чем снаружи. В результате естественного физического процесса влага будет проникать наружу, в том числе и посредством диффузии, постепенно остывать до температуры наружного воздуха, в следствии чего влажность стен и утеплителя будет увеличиваться, что приведет к сырости, образованию плесени и даже разрушению стенового материала.
Главным отличием вентилируемого фасада от других типов фасадных систем является наличие зазора между несущей стеной и облицовочным материалом. За счет происходящей в этом зазоре циркуляции воздуха происходит удаление влажного конденсата из системы.
Данный вид отделки может быть использован как на завершающий этапах строительства, так и при реконструкции уже существующих зданий, нуждающихся в дополнительном утеплении стен.
Устройство вентилируемого фасада ипринцип работы.
Все виды фасадных систем представляют собой многослойную конструкцию, опирающуюся на жесткий каркас, монтируемый на внешние стены здания, что позволяет применять ее как в строительстве малоэтажных, так и многоэтажных домов. Навесной вентилируемый фасад состоит из облицовочного материала, вспомогательной подоблицовочной конструкции и слоя теплоизоляции. Отличительной составляющей вентилируемых фасадов является вентилируемая воздушная прослойка между облицовочным материалом и слоем теплоизоляции.
Конструкция навесного фасада является довольно сложной и состоит из следующих элементов (рис.1) [1]:
Рис. 1. Конструкция вентилируемого фасада: 1 — несущая конструкция; 2 — анкер; 3 — кронштейн; 4 — несущий профиль; 5 — теплоизолирующий материал; 6 — фасадный дюбель; 7 — вентилируемое пространство; 8 — облицовочный материал
Анкеры и кронштейны. Кронштейны монтируются с помощью анкеров непосредственно на несущие конструкции. Посредством их осуществляется регулирование расстояния между стеной и направляющими, что позволяет исключить процесс предварительного выравнивая стен перед монтажом фасада.
Несущие профили. Являются каркасом для внешнего облицовочного материала. Крепление горизонтальных и вертикальных элементов происходит на кронштейны. Положение профилей и расстояния между ними зависит от структурных характеристик и размеров облицовочного материала. Основная функция их заключается в выравнивании и укреплении стен. Правильно установленная крепежная система исключает механическую деформацию стены, а также обеспечивает равномерную нагрузку на стены здания.
Крепежные элементы. С помощью крепежных элементов внешние панели фасада прикрепляются к несущей конструкции. Отделочный материал может быть установлен как открытым образом, когда крепежные элементы видны снаружи, так и закрытым.
Теплоизоляционный слой. Утеплитель фиксируется с помощью дюбелей на наружной поверхности стены. В качестве утеплителя чаще всего используют минеральные плиты, установленные в два слоя. Слой, устанавливаемый ближе к стене имеет более мягкую структуру, для верхнего слоя используют более плотный материал. Толщина слоя утепляющего материала зависит от климатических условий [2]. Для большей эффективности теплоизолирующий материал покрывают гидроветрозащитной мембраной, что позволяет защитить утеплитель от атмосферной влаги, а также от выветривания минерального волокна [3]. Для обеспечения полной защиты стыки мембраны соединяются с помощью клейкой ленты.
Вентилируемое пространство. Основная функция воздушной прослойки заключается в удалении влаги. Важным аспектом является расчет толщины вентилируемого пространства. В случае чрезмерной ширины воздушного зазора, при определенной силе ветра, в системе создается мощный поток воздуха, снижающий тепловые характеристики вентилируемого фасада, что приводит к разрушению утеплителя [4]. Недостаточная же величина зазора приведет к переувлажнению утеплителя и его разрушению.
Облицовочный материал. Внешние панели вентилируемого фасада выполняют две функции. Облицовка защищает конструкцию от воздействия различных атмосферных явлений, а также формирует эстетический облик здания. Широкий ассортимент облицовочного материала позволяет реализовать практически любую дизайнерскую задумку. Выбор материала для облицовки зависит от выбора подсистемы, особенностей внешней среды, дизайнерского решения в оформлении, бюджета.
Виды вентилируемого фасада.
Все виды вентилируемого фасада можно классифицировать по множеству признаков, рассмотрим наиболее распространенные из них.
1) Классификация вентилируемых фасадов по виду облицовочного материала.
− вентилируемые фасады, облицованные керамогранитом (или гранитом). Различают системы с видимым и скрытым креплением;
− вентилируемые фасады, облицованные фиброцементными плитами;
− вентилируемые фасады, облицованные алюминиевыми композитными панелями;
− вентилируемые фасады с облицовкой металлическими кассетами;
− вентилируемые фасады с пластиковым сайдингом;
− вентилируемые фасады облицованный стеклянными панелями;
− вентилируемые фасады с деревянной облицовкой;
− вентилируемые фасады с облицовкой из ламината высокого давления (ЛВД);
− вентилируемые фасады, облицованные солнечными батареями.
2) Виды вентилируемых фасадов по материалу несущей подконструкции.
− вентилируемые фасады с подконструкцией из оцинкованной стали (эконом вариант);
− вентилируемые фасады с подконструкцией из нержавеющей стали (премиум вариант);
− вентилируемые фасады с подконструкцией из алюминия и его сплавов;
− вентилируемые фасады с деревянной подконструкцией.
3) Виды вентилируемого фасада по типу конструктива подсистемы.
− вертикальная система;
− горизонтально-вертикальная система.
4) Виды вентилируемого фасада по типу несущего основания.
− вентилируемые фасады с креплением к стене;
− вентилируемые фасады с креплением в плиты перекрытий.
5) Классификация вентилируемого фасада в зависимости от наличия теплоизоляционного слоя.
− вентилируемые фасады с утепляющим слоем;
− вентилируемые фасады без утепления.
Преимущества инедостатки НВФ.
Как уже было сказано выше, вентилируемый фасад представляет собой сложную инженерную систему. Ее популярность обусловлена рядом конструктивных, архитектурных и технологических преимуществ перед другими фасадными конструкциями.
Первым конструктивным преимуществом является улучшение влажностного состояния утеплителя в вентилируемом фасаде, обусловленное наличием прослойки. Вентилируемый фасад постоянно работает на поддержание требуемого влажностного режима ограждения. Теплоизоляция помещения возрастает, что способствует поддержанию комфортных условий в любых помещениях и при любых погодных условиях [5]. Расположение теплоизоляции снаружи способствует увеличению теплоаккумулирующей способности массива стены, что важно при перебоях в отоплении здания. Применение эффективных утеплителей повышает энергетическую эффективность ограждающей конструкции. Применение теплоизоляционного слоя снаружи стены существенно повышают звукоизоляционные характеристики стены.
Навесной вентилируемый фасад используется при строительстве новых, а также реконструкции старых зданий. В отличие от других систем фасад достаточно легко монтируется и демонтируется при реставрации. При этом можно заменять часть поврежденной облицовки фасада без демонтажа конструкции в целом. Кроме того, они не требуют периодического проведения косметического ремонта. Безремонтный срок эксплуатации систем составляет до 50 лет [6].
Установка вентилируемых фасадов позволяет скрыть существующие дефекты поверхности, которые невозможно исправить при помощи штукатурки и других отделочных материалов.
Допустимо применение навесных вентилируемых фасадов в сейсмически опасных районах до 9 баллов.
Что касается архитектурных преимуществ, то здесь важными характеристиками являются разнообразие облицовочного материала и гибкость архитектурных форм. Это позволяет создавать сложные архитектурные проекты, невозможные к реализации с помощью других видов фасадных систем. Существует возможность смены облицовочного материала вентилируемого фасада, не меняя несущую конструкцию.
К технологическим преимуществам можно отнести высокую скорость возведения конструкции фасада. Отсутствие «мокрых» процессов позволяет проводить установку фасадов в любое время года.
За счет экономии средств на обогрев, снижение затрат на уход, вентилируемый фасад окупает себя за первые 5 лет эксплуатации.
Несмотря на все преимущества системы, вентилируемый фасад также имеет и ряд недостатков. Например, при определенном направлении ветра в воздушной прослойке возникает некоторое гудение, причинами которых является большая длина кронштейнов, фиксирующих навесные элементы фасада.
Поскольку вентилируемый фасад является довольно сложной конструкцией, для её правильной установки необходимо привлечение высоко квалифицированных монтажников. Отсутствие допуска в СРО позволяет допускать к работе организации и работников, не имеющих соответственного опыта. Отсюда повышается риск обрушения, возгорания, потери свойств теплозащиты утеплителя, значительно снижается долговечность фасадов.
В отличие от расчета других систем, более сложный расчет вентилируемого фасада порождает множество ошибок при проектировании. Отсутствуют ГОСТы и СНИПы на монтаж вентилируемых фасадов, устройство ширины зазора выполняется без надлежащего обоснования [4]. Несоблюдение условий или отказ от защитных пленок в конструкции теплоизоляционного слоя, сказывается на экологичности системы [7].
Однако многие специалисты рекомендуют отказаться от гидроветрозащиты, поскольку большинство мембран относятся к горючим материалам. Несоблюдение технических решений по обеспечению пожарной безопасности, применение некоторых горючих материалов, а также материалов, не прошедших огневые испытания, приводит к снижению пожароустойчивости зданий [8].
В заключении можно добавить, что любой вид вентилируемого фасада раскрывает свои преимущества только при условии полного соблюдения технологии монтажа с учётом климатических особенностей местности в которой производится его использование. Любые несущественные отклонения, могут привести к печальным последствиям. Поэтому целесообразно поручать техническое проектирование фасада опытным профессионалам, так как проектировщики «общего профиля» могут не учесть многих нюансов.
Литература:
- Конструкция вентилируемого фасада. Виды вентилируемых фасадов. // Все о навесных вентилируемых фасадах. URL: http//vfasade.blogspot.ru/2013/06/construction-venfasad.html (дата обращения: 14.12.2016).
- Жуков А. Д., Чугунков А. В., Жукова Е. А. Системы фасадной отделки с утеплением // Вестник МГСУ. — 2011. — № 1.
- Колесова Е. Н. Навесной вентилируемый фасад: классификация элементов, входящих в его состав, и проблемы, связанные с проектированием воздушного зазора // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. — 2016. — № 2. — с. 22–28.
- Немова Д. В. Навесные вентилируемые фасады: обзор основных проблем // Инженерно-строительный журнал. — 2010. — № 5. — с. 7–11.
- Кавер Н. С. Современные материалы для отделки фасадов. — М.: Архитектура-С, 2005. — 119 с.
- Кнатько М. В., Ефименко М. Н., Горшков А. С. К вопросу о долговечности и энергоэффективности современных ограждающих стеновых конструкций жилых, административных и производственных зданий // Инженерно-строительный журнал. — 2008. — № 2. — С. 50–53.
- Пахомов А. Ю. Влияние экологии городской среды на фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором. VIII Международная научно-техническая конференция «современные проблемы экологии». Материалы конференции.
- Жуков А. Д. Технология теплоизоляционных материалов. Часть 2. Теплоэффективные конструкции. — М.: МГСУ, 2011. — 248 с.
