Навесные вентилируемые фасады известны у нас сравнительно недавно. Но в ряде стран (например, в Германии, Финляндии) накоплен уже достаточный опыт по их использованию: в общественных, административных и промышленных зданиях, а также при реконструкции домов массовой застройки.

Едва появившись, вентилируемые фасады сразу завоевали популярность как у архитекторов, строителей, так и среди Заказчиков. И на это есть свои причины, о которых пойдет речь ниже. Сначала же попытаемся дать им определение.

Вентилируемый фасад представляет собой конструкцию, состоящую из материалов облицовки (плит или листовых материалов) и подоблицовочной конструкции, которая крепится к стене таким образом, чтобы между облицовкой и стеной образовалась вентилируемая воздушная прослойка. Для дополнительного утепления ограждающей конструкции между стеной и облицовкой может размещаться теплоизоляционный слой - в этом случае воздушная прослойка образуется между облицовкой и теплоизоляцией.

Подоблицовочная конструкция может крепиться как на несущую, так и на самонесущую стену, выполненную из различных материалов (бетон, кирпич и т.д.). Применяют вентилируемые фасады не только в новом строительстве, но и при реконструкции старых зданий.

Использование навесных конструкций позволяет, с одной стороны, "одеть” фасад в современные отделочные материалы, а с другой - улучшить теплозащитные показатели ограждающей конструкции и защитить ее от вредных атмосферных воздействий.

Общие сведения

Как уже упоминалось выше, в вентилируемом фасаде отдельные слои конструкции располагаются следующим образом (от внутренней поверхности к наружной): ограждающая конструкция (стена), теплоизоляция, воздушная прослойка, защитный экран. Такая схема является оптимальной, т.к. слои различных материалов до воздушной прослойки располагаются по мере уменьшения коэффициентов теплопроводности и и увеличения коэффициентов паропроницаемости. Наличие вентилируемой воздушной прослойки способно существенно улучшить влажностное состояние слоя теплоизоляции, что является преимуществом рассматриваемой конструкции по сравнению с другими.

Устройство дополнительной теплоизоляции снаружи так же лучше защищает стену от попеременного замерзания и оттаивания. Выравниваются температурные колебания массива стены, что препятствует появлению деформаций, особенно нежелательных при крупнопанельном домостроении. Зона конденсации сдвигается в наружный теплоизоляционный слой, который граничит с вентилируемой воздушной прослойкой.

Другим достоинством наружной теплоизоляции является увеличение теплоаккумулирующей способности массива стены. Если произойдет отключение источника теплоснабжения то при наличии наружной изоляции, кирпичная стена будет остывать в несколько раз медленнее, чем при внутреннем слое теплоизоляции такой же толщины. Установка теплоизоляции снаружи позволяет также снизить расходы на косметический ремонт поврежденных стен.

Совместное применение навесного фасада и теплоизоляционного слоя существенным образом повышают звукоизоляционные характеристики ограждающей конструкции, поскольку фасадные панели и теплоизоляция обладают звукопоглощающими свойствами в широком диапазоне частот (например, звукоизоляция стены из легкого бетона повышается в 2 раза при устройстве навесного фасада с применением отделочных панелей).

Наличие воздушной прослойки в вентилируемом фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов, т.к. в окружающую среду свободно удаляется внутренняя влага.

При проектировании конструкций фасада с вентилируемой воздушной прослойкой особое внимание необходимо обращать на возможность свободной циркуляции воздуха в прослойке. Для высоких зданий необходимо рассчитывать циркуляцию воздуха в воздушном промежутке, таким образом, чтобы соблюсти баланс, обеспечивающий беспрепятственный и эффективный воздушный поток по всей внутренний поверхности стены.

Вентилируемая воздушная прослойка снижает также и теплопотери в отопительный период года, т.к. температура воздуха в нем несколько выше, чем снаружи. Наружный экран из отделочных материалов защищает расположенный за ним слой теплоизоляции, а также саму стену, от атмосферных воздействий. Летом он выполняет функцию солнцезащитного экрана, отражающего значительную часть падающего на него потока лучистой энергии.

Благодаря специально разработанной схеме монтажа вентилируемого фасада к стене, конструкция имеет возможность компенсировать термические деформации, возникающие при суточных и сезонных перепадах температур. Это позволяет избегать внутренних напряжений в материале облицовки и несущей конструкции, что исключает появление трещин и разрушение облицовки.

Для обеспечения пожарной безопасности в систему навесных фасадов включаются материалы и изделия, относящиеся к категории трудносгораемых или несгораемых, препятствующих распространению огня.

Кроме того, согласно существующим Рекомендациям, системы вентилируемых фасадов должны проходить обязательные пожарные испытания, на которых определяется максимальная высота применения системы и ее пожарная пригодность.

Можно выделить основные достоинства вентилируемых фасадов:

- широкие возможности по использованию современных фасадных отделочных материалов;

- высокая тепло- и звукоизоляция;

- вентиляция теплоизоляционного слоя - удаление влаги образующейся за счет диффузии водяного пара изнутри здания;

- защита стены и теплоизоляции от атмосферных воздействий;

- нивелирование термических деформаций;

- возможность проведения фасадных работ в любое время года - исключены "мокрые” процессы;

- отсутствие специальных требований к поверхности несущей стены - ее предварительное выравнивание, и более того, сама система позволяет выравнивать дефекты и неровности поверхности, что сделать с применением штукатурок часто сложно и дорого;

- длительный безремонтный срок (25-50 лет в зависимости от применяемого материала).

Из вышеизложенного становится ясно, что вентилируемый фасад является современным конструктивным решением, которое можно применять как для новых, так и для реконструируемых зданиях.

Элементы вентилируемого фасада:

Подоблицовочные конструкции

Подоблицовочная конструкция состоит из кронштейнов, которые крепятся непосредственно к стене и несущих профилей, устанавливаемых на кронштейны, к которым с помощью специальных элементов крепежа прикрепляются плиты (листы) облицовки. Утеплитель фиксируется на наружной поверхности стены с помощью дюбелей, специальных профилей и т.п.

Основное предназначение подоблицовочных конструкций надежно закрепить плиты облицовки и теплоизоляции к стене таким образом, чтобы между теплоизоляцией и отделочной панелью осталась вентилируемая воздушная прослойка. При этом исключаются клеевые и другие "мокрые” процессы, а все соединения осуществляются механически.

Подоблицовочная конструкция должна обладать: высокой степенью устойчивости к воздействию ветровых нагрузок; достаточной прочностью при действии нагрузки от веса облицовки; антикоррозийной устойчивостью; определенной подвижностью узлов для выдерживания статических (собственный вес конструкции включая вес панелей и утеплителя) и динамических (ветер, температурные перепады и т.д.) нагрузок; возможностью выравнивания стен; легкостью и высокой скоростью монтажа и т.д.

На рынке представлено большое количество различных подоблицовочных систем, как западных, так отечественных производителей,которые могут с успехом применяться для вентилируемых фасадов. Они полностью удовлетворяют требованиям к подоблицовочным конструкциям сформулированным выше. Но все же в каждой ведущей системе есть своя "изюминка” - особая конструкция того или иного элемента, которая позволяет особенно хорошо решать ту или иную задачу:

- выравнивать неровности стен;

- минимизировать "мостики холода”;

- обеспечивать возможность крепления мелкоразмерной облицовки без существенного удорожания подконструкции;

- обеспечивать надежное крепление теплоизоляционных плит.

Необходимо так же остановиться еще на одном весьма существенном моменте. К сожалению, на сегодняшний день уровень качества строительства у нас еще не достиг западных стандартов, и поэтому при сооружении вентилированных фасадов приходится сталкиваться с проблемами, которые не знакомы западным производителям конструкций (например, значительные неровности стен). Это приводит к тому, что западную систему (даже очень высокого уровня) приходится приспосабливать к нашим условиям.

По перечисленным выше требованиям, которым должна удовлетворять подоблицовочная конструкция, видно насколько она является сложной и ответственной частью фасада. И поэтому каждая серьезная система запатентована, она проходит очень серьезную проверку. Подконструкция не может быть единой для всех типов зданий. Для того, чтобы подобрать и рассчитать требуемую номенклатуру изделий, ведущие фирмы требуют от заказчика предоставить ряд данных, например: климатический район застройки (по СНиП 2.01.07-85*), местонахождение (пустырь, плотная застройка и т.п.), высота и конфигурация здания, вид материала несущей стены, толщина и тип утеплителя, тип облицовки и способ ее крепления (видимый, невидимый) и т.п.

Зачастую, расчет несущей способноси конструкций фахверка приводит к тому, что дешевле заменить материал наружных стен между несущими перекрытиями (в монолитном домостроении) с дешевого некачественного материала, на, может быть несколько более дорогой, но более качественный (по крайней мере, с точки зрения несущей способности). Особенно это актуально при высоте зданий более 40 м. При этом из-за недостаточной несущей способности стены кронштейны приходится ставить значительно чаще и на более дорогие элементы крепежа (анкеры).

И только проанализировав все эти данные и сделав соответствующий расчет можно подобрать требуемую номенклатуру изделий для конкретного фасада здания, а также составить калькуляцию (стоимость подоблицовочной конструкции). Необходимо особо подчеркнуть, что расчет конструкций вентилируемого фасада должны выполнять только специалисты.

Анкерные крепления

Анкерные крепления - один из основных элементов конструкции, которые обеспечивают механическое крепление кронштейнов подоблицовочной конструкции к стене. К ним предъявляются самые высокие требования: прочность заделки анкеров в стенах из различных материалов при действии продольных и поперечных относительно оси анкера сил, долговечность, сохранение физических свойств в условиях высоких или очень низких температур и т.д.. Диаметры анкеров (дюбелей и шурупов), глубина их задедки подбирается в зависимости от усилий действующих на кронштейн крепления конструкции к стене в зависимости от величины усилий направленных вдоль (усилие вырыва) и перпендикулярно (срезающее усилие) оси анкера и материала стены в которую устанавливается данный тип анкера.

Теплоизоляция

Утеплитель, используемый для вентилируемых фасадов должен обладать следующими свойствами:

- являться долговечным, устойчивым к старению материалом;

- быть биологически стойким;

- иметь разрешение органов пожарного надзора на применение в вентилируемых фасадах;

- иметь стабильную форму, монтироваться сплошным слоем, исключая возникновение "мостов холода”;

- обладать высокими теплоизолирующими характеристиками;

- позволять водяному пару и влаге попадать в воздушную прослойку, предотвращая образование и скопление в конструкциях конденсата;

- быть устойчивой к ветровому потоку;

- быть неагрессивным к металлу подоблицовачной конструкции;

-отвечать требованиям ГОСТ 9573-96 "Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия” в части жесткости использования материала.

В качестве утеплителя в вентилируемых фасадах применяются жесткие плиты, изготовленные из влагостойкой и водоотталкивающей минеральной или стеклянной ваты, которые являются неблагоприятной средой для образования плесневых и других грибков, и как любой другой пористый материал являются шумопоглощающим материалаом.

При выборе теплоизоляционного материла необходимо обращать внимание на возможность возникновения вибрации в вентиляционном промежутке конструкции, где могут возникать мощные воздушные потоки. Для борьбы с этим явлением необходимо применять кашированный материал с обязательно приклеенной (не просто натянутой) стеклотканью (нетканым геохолстом, Tayvek) на плиту теплоизоляционного материала. Материал Tayvek является пароизоляционным материалом с односторонней проводимостью влаги из конструкции стены в направлении улицы, таким образом утеплитель защищен от увлажнения, при этом пары из помещения беспрепятственно выходят в вентилируемое пространство. Также кашировка служит для существенного уменьшения движения воздуха внутри утеплителя и, соответственно, значительного улучшения его теплотехнических свойств. Может применяться минераловатная плита с двойной плотностью: более плотный слой устанавливается к внешней стороне фасадных конструкций, менее плотный - непосредственно на несущую стену, так как мягкий слой позволяет утеплителю лучше прилегать к неровностям утепляемой конструкции.

Облицовочные изделия

Облицовочные материалы в конструкции вентилируемого фасада выполняют защитно-декоративную функцию. Они защищают утеплитель, подоблицовочную конструкцию и стену здания от повреждений и атмосферных воздействий. В то же время облицовочные панели являются внешней оболочкой здания, формируют его эстетический облик, являются как бы визитной карточкой.

В настоящее время существует большой выбор фасадных панелей для облицовки стен здания. Кроме внешнего вида они отличаются между собой по материалу, размеру, типу крепления (видимое, невидимое), цене, и т.д.

Материалы, применяемые для изготовления панелей, могут быть самые разные, причем этот список постоянно пополняется: металлы, композитные материалы, бетоны, фиброцементы (цементно-волокнистые материалы), керамический гранит, а также стекла со специальным покрытием, ламинаты высокого давления, и т.д.

Защитно-декоративные изделия могут имитировать традиционные материалы - камень, дерево, кирпич - или наоборот - подчеркивать современность и необычность за счет применения металла, цвета, фактуры, и т.п.

Облицовочные изделия могут крепиться к подоблицовочной конструкции с помощью скрытых или видимых элементов крепежа. Причем перевязки между панелями могут быть вертикальными или горизонтальными.

Большое разнообразие отделочных материалов для навесных фасадов дает архитектору поистине безграничные возможности для решения эстетических задач.

К.т.н. Е.Ю.Цыкановский. Председатель совета директоров Группы Компаний ДИАТ
Д.т.н. В.Г.Гагарин. Гл. н. с. НИИСФ
К.т.н. А.В.Грановский. Заведующий сектором ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко
К.т.н. М.О.Павлова. С. н. с. ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

makonstroy.ru