|
Система навесных вентилируемых фасадов (НВФ) на сегодняшний день считается наиболее эффективным способом внешней отделки и утепления зданий, чем заслужила огромную популярность среди строителей, и весьма активно внедряется в современную жизнь. Однако, несмотря на несомненные преимущества, система имеет и множество недостатков. В частности, требует высокого профессионализма строителей, начиная от проектировщиков и заканчивая рабочими-монтажниками. Неправильное использование системы приводит к крайне печальным, порой трагическим последствиям, и, можно сказать, даже дискредитируют ее. Кроме того, очень большие сложности создает отсутствие нормативной базы, что усложняет работу строителей и способствует беспределу в использовании технологии.
Система навесных вентилируемых фасадов представляет собой конструкцию из каркаса, смонтированного на стене здания, слоя теплоизоляции и защитно-декоративного экрана, между которыми устроен вентиляционный зазор. Облицовочный экран защищает стены здания от негативных атмосферных явлений, а благодаря вентиляционному каналу осуществляется выход образовавшейся внутри конструкции здания влаги наружу и предотвращается утечка тепла.
Физический принцип работы НВФ известен достаточно давно. Например, в Германии по сей день стоят дома с облицованными стенами, построенные почти 200 лет назад. Термин «вентилируемый фасад» пришел к нам из немецкого лексикона - beluefteten Fassaden. В Украине эта система применяется сравнительно недавно, в то время как во многих европейских странах, прежде всего в Германии, Швеции, Финляндии и др., она эффективно используется более 30 лет. Наибольшее распространение системы НВФ получили после введения в Украине новых норм по энергосбережению.
Используется система НВФ как при строительстве жилых высотных домов, коттеджей, офисных, торговых и прочих сооружений, так и при реконструкции старых зданий. Преимуществами навесных вентиляционных фасадов являются:
· высокоэффективная теплоизоляция; экономия энергии на отопление и работу климатического оборудования составляет 30%;
· стена защищена от переменного промерзания и оттаивания, в зимний период «точка росы» сдвигается в наружный слой, и внутренняя часть стены не отсыревает;
· увеличивается теплоаккумулирующая способность массива стены; защита стен от воздействия влаги (дождь, талая вода, конденсат) и других негативных атмосферных явлений;
· водяные пары, образующиеся в здании в процессе его эксплуатации, и влага, попадающая через швы облицовки, удаляются с помощью естественной вентиляции;
· использование утеплителя позволяет снизить толщину несущих (самонесущих) стен, что уменьшает нагрузку на фундамент, позволяет получить дополнительную площадь помещений;
· звукоизоляция может быть улучшена на 15 Дб;
· длительный безремонтный срок службы здания (не менее 30 лет);
· удобство монтажа, сокращение сроков строительства, нет необходимости использовать леса, монтаж осуществляется с люлек;
· возможность проведения фасадных работ в любое время года; простая процедура демонтажа, возможность вторичного использования отдельных элементов;
· не требуется предмонтажная подготовка стены - выравнивание, высушивание, очистка;
· использование различных видов облицовок, неограниченные варианты дизайна экстерьера;
· нивелирование термических деформаций и др.
http://techno-motor.com.ua/useinfo/fersa.html
http://ortopedia.com.ua/fersa.html
http://dormouse.kiev.ua/ter/HTML/fersa.html
http://koinonia.com.ua/manager/media/ImageEditor/fersa.html
http://alphacool.com.ua/fersa.html
http://ya-1.com.ua/engine/editor/fersa.html
http://heel.org.ua/stuff/fersa.html
http://michelle-models.com.ua/components/fersa.html
http://velet.com.ua/fersa.html
Однако для того чтобы навесной вентилируемый фасад оправдывал себя, то есть был долговечным, качественным и выполнял эффективно свои функции, необходимо его правильно спроектировать, использовать только материалы соответствующего качества и назначения, а также правильно смонтировать его.
Подконструкция - залог надежности
В наибольшей степени на качество и долговечность, а также безопасность НВФ влияет подоблицовочная конструкция (кронштейны, вертикальные и горизонтальные профили, анкерные и облицовочные крепления). Основное предназначение подконструкции - надежно закрепить плиты облицовки и теплоизоляции к стене таким образом, чтобы между теплоизоляцией и облицовочной панелью осталась воздушная прослойка. Каркас должен обладать огнестойкостью, коррозионной устойчивостью, высокой степенью устойчивости к ветровым нагрузкам, прочностью при действии нагрузок от собственного и веса облицовок, определенной подвижностью узлов во избежание деформационных повреждений от температурных колебаний, возможностью компенсации неровностей поверхности несущих стен, легкостью и высокой скоростью монтажа.
При выборе элементов каркаса необходимо учитывать высоту и конфигурацию здания, материал несущей стены, толщину и вид утеплителя, облицовочный материал и способ его крепления, климатические условия района, температурные колебания, влияние агрессивной среды. При выборе типа и расчете количества кронштейнов следует принимать во внимание несущую способность материала наружных стен.
Крепежные элементы необходимо использовать только надлежащего качества, прошедшие испытания и рекомендованные для применения в системах НВФ.
Нельзя использовать в одной конструкции крепежи из разных металлов, несовместимых друг с другом, поскольку это может привести к коррозии.
Высокие требования предъявляются к анкерам: прочность заделки анкеров в стенах из различных материалов под воздействием продольных и поперечных сил, долговечность, устойчивость к температурным колебаниям. Диаметр анкеров и глубина их заделки подбираются в зависимости от материала стены и нагрузок, действующих вдоль и перпендикулярно оси анкера.
Элементы подконструкции изготавливают из алюминия, оцинкованной стали, коррозионностойкой стали и дерева. Последнее уместно только при малоэтажном строительстве. Идеальным материалом для каркаса, безусловно, является нержавеющая сталь, однако за счет дороговизны этот металл практически не используется в нашей стране. Однако не все коррозионностойкие стали подходят для НВФ. Для того чтобы подконструкция была долговечной, рекомендуется применять хромоникелевые, хромоникельтитановые, хромоникельмолибдентита - новые сплавы или легированные хромистые стали с добавлением титана.
Весьма популярен при строительстве НВФ алюминий. Это легкий, прочный материал, имеет достаточную устойчивость к коррозионным повреждениям. Впрочем, и алюминий нужно использовать только соответствующей марки с дополнительным защитным покрытием, например, анодированием. Есть у этого материала и некоторые недостатки. При температуре выше +630-670 ºС алюминий начинает плавиться, что может привести к частичному или полному обрушению системы. Подвержен алюминий внутренней и контактной коррозии. Следует предотвратить непосредственный контакт алюминия с известковым раствором и бетоном, которые разъедают этот металл. При контакте алюминия с оцинкованной сталью нужно избегать повреждения защитно-коррозионного слоя, который может истереться в результате расширения или движения алюминия, поэтому потребуется дополнительное покрытие битумным лаком, цинк-хроматом или хлоркаучуком.
Подконструкция из оцинкованной стали тоже имеет ряд недостатков. В первую очередь оцинковка не имеет достаточной коррозионной стойкости. Срок жизни цинкового покрытия толщиной до 40 мкм составляет в лучшем случае 13-14 лет. В некоторых странах Европы, например в Германии, анкеры и другие элементы крепежа из оцинкованной стали вообще запрещено применять на фасадах. Для того чтобы оцинкованные конструкции были долговечными, понадобится нанесение дополнительных защитных лакокрасочных покрытий. Срок службы конструкции с защитным покрытием толщиной не менее 20 мкм - не менее 50 лет.
Каким быть вентиляционному каналу
Основная задача вентиляционного канала - эффективное удаление влаги, образующейся при попадании дождевой воды через швы облицовки, при оттаивании обледеневшей внутренней поверхности облицовки, конденсата, образующегося при попадании теплого воздух изнутри помещения в холодный период года, а также снижение уровня шума, компенсация совокупности геометрических отклонений. Какой должен быть вентилируемый зазор, чтобы эффективно выполнял свою функцию, - пока вопрос окончательно нерешенный. Например, в Литве вентилируемым считается фасад с зазором не менее 25 см, в Финляндии - более 8 см. По утверждению отечественных строителей, правильный вентиляционный зазор варьируется от 20 до 60 мм. Размер его определяется проектировщиком в зависимости от высоты здания, ветрового района, вида облицовки.
Существует очень большая проблема соблюдения необходимого размера зазора. Это связано как с объективными факторами (колебания возникают за счет неровности стены, например, в некоторых высотных зданиях отклонение от вертикали может составлять 200 мм и более), так и субъективными (непрофессионализм проектировщиков, монтажников, неправильный выбор подконструкции системы). Небольшой зазор не позволяет фасаду правильно осуществлять вентиляцию, стены и утеплитель в таком случае постоянно остаются влажными. При очень большом зазоре воздух движется с большой скоростью, повреждая утеплитель, и под облицовку засасываются осадки, пыль и грязь. В результате НВФ перестает эффективно выполнять свои функции и сокращается срок его службы.
При устройстве вентилируемых фасадов необходимо обеспечить беспрепятственный и эффективный воздушный поток по всей внутренней поверхности облицовки. Чем меньше препятствий перемещению воздуха в вентиляционном канале, тем лучше в нем удаляется избыточная влага. При этом нужно минимизировать горизонтальный поток воздуха внутри вентилируемого фасада и вертикальный - под кровлей, поскольку эти потоки приводят к втягиванию осадков и грязи. Необходимо чтобы внутренне давление воздуха в воздушной прослойке сравнялось с внешним давлением на каждом участке фасада. Обеспечивается это за счет отверстий в облицовке и устройства вертикальных перегородок, создающих внутри системы воздушно-независимые друг от друга зоны.
Эффективная теплоизоляция
К утеплителям в системах навесных вентилируемых фасадов предъявляются очень высокие требования. Он должен быть долговечным, устойчивым к ветровым нагрузкам, сохранять форму в течение периода эксплуатации здания, паропроницаемым, обладать высокими теплоизоляционными свойствами, относиться к классу негорючих или трудногорючих материалов, а также сочетаться с металлом подконструкции во избежание контактной коррозии. Необходимая толщина слоя теплоизоляционного материала определяется путем теплотехнического расчета.
В качестве теплоизоляционного материала для вентилируемых навесных фасадных систем используются минераловатные и стекловолоконные утеплители. Последние отличаются большей способностью к водопоглощению, не рекомендуется их применять в системах с алюминиевым каркасом и горючими облицовочными материалами.
Минераловатные применяются с любыми подконструкциями и облицовочными материалами. Продолжительность срока службы минваты зависит от ее химического состава, толщины, длины волокон, качества связующего и степени полноты его полимеризации. Значительно продлевает эксплуатационный ресурс минераловатного утеплителя использование гидрофобизаторов и др. добавок.
Минераловатные и стекловолоконные утеплителя до конца еще не изучены. Например, не известно, что может произойти при контакте теплоизоляторов, подвергающихся увлажнению, с различными металлическими сплавами. Не до конца постигнут процесс деструкции минераловатной теплоизоляции.
Существует два способа утепления - двухслойный (снаружи более плотный утеплитель, изнутри менее плотный) и однослойный (плотность ваты 100 кг/куб.м). Двухслойные требуют большего расхода крепежных деталей, их значительно труднее монтировать, особенно на больших высотах и в сложных метеоусловиях. Внутренний мягкий слой может быть поврежден в результате ветровых нагрузок. Поэтому на высоте более 60-70 м применяется утепление в один слой.
Влаговетрозащита
В системах НВФ восходящий воздушный поток может вызвать выдувание волокон утеплителя. Кроме того, утеплитель должен быть защищен от неблагоприятного воздействия атмосферной влаги, попадающей в вентилируемый зазор через щели между элементами декоративного экрана. Материал, выбранный для влаговетрозащиты, не должен препятствовать выведению водяных паров изнутри помещения наружу.
Сейчас используются три способа влаговетрозащиты: монтаж влаговетрозащитной мембраны, использование плитного утеплителя, предварительно кашированного стеклохолстом, применение минераловатных плит с двойной плотностью (либо двух слоев плит различной плотности).
Минусом оклеенного стеклохолстом утеплителя можно назвать то, что сцепление стеклохолста с волокнами довольно слабое. Поэтому он может отслаиваться и перекрывать воздушный зазор.
Большим недостатком влаговетрозащитной мембраны является ее горючесть. Довольно часто возгорание материала происходит еще на этапе монтажа системы при осуществлении сварочных работ. Поэтому при применении мембраны необходимо жестко соблюдать правила пожарной безопасности. В целях предотвращения возгорания больших площадей влаговетрозащитных мембран рекомендуется устанавливать перфорированные стальные рассечки.
Нежелательно использовать мембрану с минераловатными плитами, кашированными стеклохолстом, в составе которого находится синтетическое связующее, относящееся к группе горючести Г4. Это еще больше увеличивает возможность возгорания больших площадей.
Кроме того, натянутая на утеплитель мембрана при воздействии воздушного потока создает шум в вентиляционной щели.
Наружный экран
Внешняя облицовка выполняет не только декоративную функцию, а также защищает утеплитель, подконструкцию и несущие стены от негативных атмосферных и механических воздействий. В качестве защитно-декоративного экрана применяют плиты из натурального и искусственного камня, керамогранитные, мраморо-, асбесто- и фиброцементные плиты, сайдинг из различных материалов, профилированный лист, фасадные панели и кассеты, композитные материалы, фибростеклобетоны, стекла со специальным покрытием и др. С каждым годом список облицовочных материалов пополняется.
Очень важным критерием при выборе облицовочных материалов являются требования пожаробезопасности. Многие облицовки, в частности, из алюминиевых сплавов и композитных материалов, отличаются горючестью, поэтому их применять можно, только приняв специальные меры пожаробезопасности, например установив огнеотсекатели, препятствующие распространению огня по фасаду. При использовании керамогранитных плит, плит из натурального и искусственного камня необходимо предъявлять более высокие требования к прочностным характеристикам подконструкции.
Монтаж плит осуществляется при помощи видимых или скрытых элементов крепежа, либо комбинируются эти два способа.
Очень важное значение имеет размер швов и щелей между плитками. Они должны быть такими, чтобы как можно меньше проникала влага внутрь конструкции, и при этом они должны быть достаточной ширины для того, чтобы осуществлялась эффективная вентиляция. Вопрос, какой должна быть оптимальная щель между швами, пока спорный. Например, при использовании плит размером 600x600 мм называют цифры и 5-6 мм, и 10 мм.
Кроме того, межплиточный шов должен быть достаточным для того, чтобы при возникновении температурных деформаций не произошло повреждение или разрушение плитки.
Темные стороны вентилируемых фасадов
Система навесных вентилируемых фасадов имеет и ряд существенных недостатков.
Во-первых, какие бы способы защиты теплоизолятора от негативного воздействия влаги не использовались, в нем все равно со временем скапливается вода. В результате, по некоторым данным, при повышении влажности на 1% от объема минваты ее теплоизоляционные характеристики ухудшаются в два раза.
Во-вторых, вентилируемые фасады, как конструкции из облицовочных материалов, весьма критичны к расстоянию между окнами (по вертикали и горизонтали). Разная ширина простенков более заметна, чем при штукатурной отделке, так как видна пошаговость облицовки. Кроме того, это обстоятельство приводит к значительному удорожанию работ из-за значительного количества подрезки плитки.
В-третьих, вентилируемые фасады при определенной силе ветра производят шум. Вентиляционный зазор является своего рода акустической трубой, и любые звуки, производимые в нем, будут распространяться по всему фасаду. Возникновение шума может быть связано с большой длиной кронштейнов для крепления облицовки, нежесткостью минваты, создающей благоприятные условия для возникновения вибраций, с натянутой на утеплитель влаговетрозащитной мембраной, вызывающей хлопки.
В-четвертых, система НВФ достаточно дорого обходится. Диапазон цен НВФ в среднем составляет $60-150/кв. м. В зависимости от типа здания, площади, сложности проектирования и выполнения работ, использования более дорогих материалов стоимость может существенно увеличиваться.
Впрочем, недостатки тех или иных материалов и систем - лишь малая толика возможных проблем при эксплуатации фасада. Куда большей проблемой является непрофессионализм строителей.
По мнению многих специалистов, к неправильному функционированию и разрушению НВФ чаще всего приводят ошибки, совершаемые на стадии проектирования и выбора элементов системы. Любая фасадная система должна быть привязана к каждому конкретному объекту с детальной проработкой конструктивных узлов. Однако пока в нашей стране далеко не каждая компания, продающая системы, имеет серьезные конструкторские бюро.
При проектировании системы очень часто неправильно рассчитывают или вообще не учитывают ветровые нагрузки, длину и количество кронштейнов к каждому конкретному участку стены, нагрузки на подконструкцию, климатические особенности местности и многие другие факторы. Несерьезно относятся к высотным объектам, к которым предъявляются более жесткие требования, в частности, к подконструкции. Игнорируются меры пожарной безопасности.
К очень серьезным последствиям может привести неправильный выбор компонентов системы. Любая технология защитно-декоративной отделки наружных ограждающих конструкций подразумевает применение рекомендованной производителем совокупности материалов. Замена хотя бы одного элемента системы и несоблюдение рекомендаций по монтажу может сказаться не только на неправильном функционировании НВФ и его долговечности, но и представлять угрозу безопасности человека. Скажем, нетрудно представить, что может произойти при падении, например, керамогранитной плиты весом 20-25 кг на голову человека с большой высоты. Причем неправильный выбор элементов системы связан не только с некомпетентностью специалистов, но и с недобросовестностью и стремлением сэкономить - применить более дешевые и менее качественные и недолговечные материалы. Пытаются сэкономить как заказчики строительства, так и сами строители. Так, в проекте может быть указан один материал, а на самом деле использоваться совершенно другой. Зачастую строители, приобретая более дешевый материал, даже не вникают в его характеристики и сферу применения. Например, были случаи замены минераловатного утеплителя пенополистиролом. Нередко соединяют элементы разных систем (подконструкциия из одной системы, крепежные элементы из другой, облицовочный материал из третьей). Используют несертифицированные крепежные детали весьма сомнительного происхождения.
Не меньший вред может быть нанесен и в результате допущения серьезных ошибок при монтаже системы. К сожалению, пока в Украине очень сильно ощущается недостаток квалифицированного инженерно-технического и рабочего персонала.
Огромное количество ошибок совершается при монтаже элементов подконструкции: используются несистемные кронштейны, неправильно рассчитывают количество кронштейнов и неграмотно их устанавливают, неправильно подбирают анкеры, неверно монтируют горизонтальные и вертикальные направляющие, при монтаже опорных узлов не учитывают компенсацию температурных линейных расширений, допускают контакт несовместимых металлов, что приводит к контактной и электрокоррозии, жестко крепят направляющие и кронштейны, не учитывая сезонных и суточных температурных деформаций и механического изменения геометрии здания, не учитывают возможность смещения крепежных элементов в случае отклонения направляющих и др.
Не меньше допускается ошибок и при монтаже утеплителя: некачественно крепят утеплитель, в результате чего он прилегает к облицовке и отсутствует вентиляционный зазор; раскладывают плиты без перевязки швов; при двухслойном утеплении места стыков плит первого теплоизоляционного слоя не перекрывают плитами второго слоя; неграмотно утепляют надоконную зону, наружные углы здания; не герметизируют шов по периметру оконного проема; заделывают зазоры между минераловатными плитами другими материалами, например обыкновенной ватой; заполняют межплиточные швы монтажной пеной; нарушают последовательность монтажных операций (сначала крепят утеплитель, затем — кронштейны); не утепляют межэтажную зону; отсутствие влаговетрозащитной пленки или ее замена, например, полиэтиленом; используют несоответствующий крепеж для монтажа плит утеплителя, нарушают схемы дюбелирования и др.
Среди ошибок при монтаже элементов защитно-декоративного экрана можно назвать следующие: неправильная стыковка плит; недостаточные размеры межплиточного шва, что приводит к разрушению плитки при возникновении температурных деформаций; неграмотное крепление плит облицовки; использование алюминиевых кляммеров на стальных саморезах; отстутствие кляммера в месте крепления плитки с вырезом; недостаточное количество дюбелей; неправильное расположение заклепок; не выдерживается расстояние между краем плиты и саморезом и т. д.
|
