Переваги будинків з навісними вентильованими фасадами

Різноманіття будівельних технологій і матеріалів дозволяє сьогодні вибрати оптимальне рішення при будівництві кожного конкретного об'єкта. Зовнішні стіни сучасних будинків не тільки захищають від впливів зовнішнього середовища, але і є декоративним оздобленням фасадів, де горизонтальні і вертикальні пропорції окремих елементів визначають архітектурний стиль будівлі.



Навісні вентильовані фасади (НВФ) відомі в Україні порівняно недавно, незважаючи на те, що в ряді країн (Німеччини, Фінляндії і навіть Росії) накопичено солідний досвід їх застосування в будівництві та при реконструкції адміністративних, громадських, промислових будівель і будинків масової забудови. З'явившись в країнах Східної Європи в 90 -і роки ХХ століття, НВФ дуже швидко завоювали довіру не тільки будівельників і архітекторів, а й замовників.

Навісні вентильовані фасади, інакше rain screen walls (стіни - екрани для / від дощу) або curtain walls (завішувати стіни, стіни -завіса), - одна з найбільш сучасних і популярних технологій зовнішнього облицювання будинків.

Навісний фасад являє собою конструкцію, що складається з матеріалів облицювання (плити натурального каменю або керамогранита, скло, різні полімери та композитні матеріали), підоблицьовочної конструкції, прикріпленої до стіни, і теплоізоляції. Між захисно- декоративним покриттям і утепленій стіною присутній необхідний повітряний зазор, який дозволяє циркуляцію потоків повітря. Саме через цю особливість дана конструкція і отримала свою другу назву - вентильовані фасади.

Подконструкция може кріпитися як на несучу, так і на самонесучу (у каркасному варіанті) стіну, виконану з різних матеріалів (цегла, бетон). Розташування окремих шарів конструкції (огороджувальна стіна, теплоізоляція, повітряний зазор, захисний екран) є оптимальною схемою, тому що шари різних матеріалів розташовуються у міру зменшення показників їх теплопередачі, а опір паропроникності зростає зовні всередину.

До допоміжних елементів систем вентильованих фасадів відносяться: ущільнювальні стрічки між панеллю і профілем подоблицовочной конструкції, декоративні куточки і вставки для закриття торців і зазорів між панелями, перфоровані металоконструкції для вентиляції системи знизу і вгорі: заклепки, кляммери і т.п. для кріплення панелей до профілів.

Наявність повітряного проміжку у вентильованому фасаді принципово відрізняє його від інших типів фасадів, тому при перепадах тиску цей проміжок працює за принципом " витяжної труби ". В результаті цього з огороджувальної конструкції в навколишнє середовище виділяються атмосферна і внутрішня волога. Вентильований повітряний проміжок знижує також тепловтрати, тому що є температурним буфером, в якому повітря практично на три градуси вище, ніж зовні захисної конструкції.

Пристрій додаткової теплоізоляції зовні краще захищає стіну від змінного замерзання і відтавання. Вирівнюються температурні коливання масиву стіни, що перешкоджає появі деформацій, особливо небажаних при великопанельному будівництві. "Точка роси" в зовнішній теплоізоляційний шар, тобто внутрішня частина стіни, відволожується. Іншою перевагою зовнішньої теплоізоляції є збільшення теплоаккумуляційної здатності масиву стіни - в ситуації відключення джерела теплопостачання при зовнішній теплоізоляції цегляна стіна буде остигати в шість разів повільніше, ніж при внутрішньому шарі теплоізоляції тієї ж товщини. Установка теплоізоляції зовні також дозволяє знизити витрати на ремонт пошкоджених стін. Застосування НВФ (зовнішніх вентиляційних фасадів) з використанням теплоізоляційного шару підвищує звукоізоляційні характеристики захисної конструкції за рахунок їх звукопоглинальних властивостей, притому в широкому діапазоні частот.

При проектуванні НВФ особливу увагу необхідно звертати на можливість вільної циркуляції повітря, що забезпечує безперешкодний і ефективний повітряний потік по всій внутрішній поверхні стіни.

Зовнішній екран з оздоблювальних матеріалів захищає розташований за ним шар теплоізоляції і підконструкцію, так само як і зовнішні стіни будівлі, від атмосферних впливів. Наприклад, влітку захисна конструкція виконує функцію сонцезахисного екрану, що відбиває значну частину падаючого на нього теплового потоку.

Завдяки розробленій спеціальною схемою монтажу НВФ до стіни, конструкція має можливість поглинати термічні деформації, що виникають при добових і сезонних перепадах температур. Це дозволяє уникнути внутрішніх напружень у матеріалі облицювання й несучої конструкції, що повністю виключає появу тріщин і руйнування облицювання.

Функції вентильованих фасадів


1. Головна функція rain screen walls — захисна. Пари води, що містяться в повітрі, проникають в конструкцію стіни і, охолоджуючись до температури нижче точки роси, конденсуються. Волога накопичується в порах матеріалу і при негативних температурах замерзає. Розширюючись, вона деформує його структуру, що супроводжується утворенням тріщин і наступним кришений матеріалу стіни. У навісних фасадних системах для облицювання використовують стійкі до зовнішніх впливів матеріали.

2. Друга технічна функція — утеплення. Оскільки під облицювання укладають шар утеплювача, такі будинки перетворюються у своєрідні термоси. Наприклад, при відключенні опалення взимку вони остигають в 5-6 разів повільніше, ніж їх не утеплені побратими, а влітку зберігають усередині будівлі прохолоду, дозволяючи відчутно економити на кондиціонуванні.

3. Варто відзначити і звукоізоляційну функцію вентильованого фасаду: навісні системи підвищують звукоізолюючі показники капітальних стін у середньому в 1,5-2 рази. Особливо актуальною ця функція стає у містах, т.к. в поєднанні з вакуумними склопакетами у вікнах curtain walls здатна забезпечити тишу всередині будівель навіть у самих шумних місцях (вокзали, аеропорти тощо).

Важливу роль грає навісна облицювання і в підтримці балансу водяної пари, що циркулюють крізь стіни будівлі. Повітряний прошарок під облицюванням за правилами повинна бути суцільною, без перемичок. При дотриманні цих правил в ній виникає вертикальна тяга повітря, подібна тязі в камінній трубі. Дифузія водяної пари крізь стіни будівлі відбувається в напрямку " точки роси" : від високої температури - до низької. Тобто, якщо температура всередині будівлі нижче, ніж зовні, то пар прагне всередину, якщо навпаки, - назовні. Найбільшої шкоди стінам ця дифузія завдає в зимовий період. Взимку температура в приміщеннях становить не менше +20 ° С, а зовні часто опускається нижче -30 °. Навіть у тому випадку, якщо всередині приміщень працюють спліт-системи, що видаляють зайву вологу з повітря, все одно різниця температур змушує залишкові водяні пари просочуватися назовні. Однак там вони швидко остигають, випадають у вигляді роси і в підсумку замерзають. Якщо замерзання відбувається під утеплювачем або в його товщі, то в першому випадку відбувається прискорене руйнування стін, а в другому - самого утеплювача. Тяга повітря під облицюванням навісного фасаду веде велику частину пара від зовнішньої поверхні капітальних стін. Результат - відчутне продовження їх терміну служби без ремонту. Проте варто пам'ятати, що товщину повітряного зазору в 40-60 мм розраховують для кожної будівлі окремо, з урахуванням властивостей матеріалу капітальних стін, теплоізоляції, облицювальних елементів і багатьох інших факторів. Тільки тоді і стіни, і облицювання прослужать гарантований термін.

4. Відсутність спеціальних вимог до поверхні стіни.
Якщо для фарбування, облицювання каменем або керамогранітом "на розчин" потрібно досить ретельна підготовка зовнішньої поверхні стін (зачищення, вирівнювання та ін), то навісні конструкції в цьому не мають потреби. Навіть навпаки - вони приховують дефекти стіни й найчастіше є більш ефективним і дешевим методом обробки, чим фарбування, що дозволяє реконструювати стіни.

5. Монтаж цілий рік - виключені "мокрі" процеси.
Справа в тому, що при "мокрою" облицюванні, "на розчин", існує критична висота облицювальної поверхні (залежить від величини плит, породи каменю, цілого ряду параметрів капітальної стіни), вище якої укладання в силу ряду причин стає попросту небезпечною. Кріплення " на розчин " являє собою єдину систему, в якій кожен нижній елемент випробовує сумарний тиск перебувають над ним. При досить великій висоті облицювання нижні ряди можуть почати " з'їжджати " під цим тиском, і в підсумку плити не витримають напруги і або відірвуться, або полопають. Частковим виходом з такої ситуації можна вважати комбіноване анкерно - клейове кріплення. Але саме частковим : при цьому доводиться обов'язково передбачати пароізоляцію капітальних стін і проблеми сумісності різних матеріалів (якщо використовується різний камінь або додаткові матеріали). Відсутність "мокрих" процесів робить облаштування навісних фасадів незалежним не просто від погоди, але й від сезону взагалі. У цьому випадку їх монтаж можна робити в будь-який час року і майже в будь-яку погоду, крім зовсім уже несприятливої ​​, коли роботи стають просто небезпечними.

6. Ще одна важлива сторона — естетична.
Найширший вибір оздоблювальних матеріалів і можливість практично необмежено їх комбінувати відкривають простір для дизайнерських рішень. Будь-який проект можна зробити буквально унікальним з естетичної точки зору.

7. Тривалий термін служби.
При дотриманні правил установки, точному розрахунку монтажу елементів і їх поєднанні, правильному укладанні утеплювача rain screen walls прослужать не менше 25 -ти років. Верхня межа залежить тільки від довговічності матеріалу облицювання. Для керамічного граніту, наприклад, термін експлуатації може скласти не одну сотню років.

Для монтажу НВФ використовуються наступні види облицювальних матеріалів :
1. Керамічний граніт. Висока якість плит з керамічного граніту забезпечується відпрацьованої десятиліттями технологією виробництва, поліруванням, ректифікацією (обрізанням) цього матеріалу. Поєднання високих значень експлуатаційних характеристик і ефектного зовнішнього вигляду дозволяє визначити керамічний граніт як оптимальний матеріал для декоративно- захисного покриття у вентильованих фасадах. Високі значення вогні - і морозостійкості, стійкості до хімічної дії і тепловому перепаду визначають мінімальний термін служби вентильованих фасадів з використанням керамічного граніту в 40 і більше років.

2. Алюмінієві композитні матеріали складаються з двох алюмінієвих пластин з полімерної прошарком. В якості прошарку може використовуватися полівінілхлорид, поліетилен і т.д.

3. Облицювальні плити на основі асбоцемента, забарвлені або з нанесеною на них мармуровою крихтою, де декоративний шар з кам'яної крихти разом з епоксидною смолою утворюють водонепроникний шар. Для виробництва цих плит використовується тільки високоякісна сировина. Для створення декоративного шару використовуються уральські самоцвіти, натуральна мармурова крихта.
Переваги плит полягають у наступному:
- Довговічність - натуральна мармурова крихта утворює стійку лицьову поверхню;
- Швидкість монтажу - залежно від складності та геометрії фасаду швидкість монтажу до 25 м2 в зміну;
- Негорючі матеріали - фасадним плитам з напиленням з натуральної крихти присвоєна категорія безпеки НГ;
- Естетика фасаду - використання більш десятка базових кольорів, кілька фракцій кам'яної крихти дозволяють створити неповторні фасади.

4. Металеві фасадні панелі (касети). Фасадні панелі виготовляються з холоднокатаного оцинкованого листа з захисно- декоративним покриттям. Колір підбирається по каталогу RAL.

Металеві фасадні панелі мають ряд переваг:
- Невелика вага;
- Довговічність;
- Пожежна безпека;
- Зниження електромагнітного впливу;
- Підвищену точність виготовлення;
- Можливість виготовлення кутових панелей.

5. Металлосайдинг. В якості вихідного матеріалу застосовується горячеоцинкованная холоднокатана сталь товщиною до 0,5 мм з полімерним покриттям. В якості такого покриття використовується поліестер, пластизол. Таким чином, цей матеріал володіє підвищеною корозійною стійкістю і довговічністю, а також :
- Хорошими характеристиками міцності;
- Низьким коефіцієнтом термічного розширення;
- Забезпеченням прихованого кріплення всіх панелей і комплектуючих;
- Підвищену вогнестійкість.

Для пожежної безпеки в систему НВФ включаються матеріали і вироби, що відносяться до категорії важкогорючих або негорючих, в крайньому випадку, перешкоджають поширенню вогню.

Основні переваги навісних вентильованих фасадів:

- Широкі можливості з використання сучасних фасадних оздоблювальних матеріалів;
- Висока тепло- і звукоізоляція;
- Вентиляція внутрішніх шарів - видалення атмосферної вологи, а також утворюється за рахунок дифузії водяної пари зсередини;
- Захист стіни й теплоізоляції від атмосферних впливів;
- Нівелювання термічних деформацій;
- Можливість проведення фасадних робіт у будь-який час року;
- Відсутність спеціальних вимог до поверхні несучої стіни;
- Тривалий термін експлуатації без ремонту (15-50 років, залежно від застосовуваного матеріалу) ;
- Економія енергії;
- Пожежна безпека;
- Високоефективна захист будівлі від ударів блискавки;
- Відповідність сучасним екологічним стандартам;
- Проста процедура демонтажу, і відповідно, вторинного використання НВФ;
- Необмежені варіанти дизайну;
- Можливість використання облицювання різноманітних тонів, в тому числі темних.

Зупинимося на деяких з перерахованих вище достоїнств НВФ.

Якщо говорити про пожежну безпеку НВФ, то система включає в себе матеріали та вироби, що відносяться до категорії негорючих і слабогорючих, зі слабкою димоутворювальною здатністю, малонебезпечних за токсичністю продуктів горіння. Фактор пожежної безпеки завжди стояв на першому місці в списку вимог як до адміністративних, так і до житлових будов.

Тривалий експлуатаційний період НВФ заснований на певних фізичних процесах, що дозволяють виключити можливість появи ушкоджень, властивих іншим видам фасадних технологій. Йдеться про надійний захист як від механічних, так і від атмосферних факторів, які можуть зробити згубний вплив на загальний стан конструкції НВФ. Фізика повітряного зазору, як найважливішого елемента системи НВФ, дозволяє водяній парі вільно віддалятися з огороджувальної конструкції в зовнішнє повітря. Відомо, що за рік через 1 м2 огороджувальної конструкції може проходити до 1 л води в пароподібному стані.

Найкращий захист від впливу агресивних факторів

У фасадній будівництві стійкість до появи корозії є найважливішим критерієм для визначення надійності матеріалу. Існує кілька десятків видів корозії, ось лише деякі з них:
- Контактна корозія - посилення корозії одних металів при їх контакті з іншими ; виникає в зоні контакту деталей з різнорідних матеріалів.
- Біокорозії - (від грец. Bios - життя і позднелат. Corrosio - роз'їдання) - руйнування конструкційних матеріалів і антикорозійних захисних покриттів під дією присутніх у середовищі мікроорганізмів (бактерій, грибів, дріжджів).
- Хімічна корозія - руйнування металу окислювачами, що знаходяться в корозійної середовищі. Хімічна корозія протікає без виникнення електричного струму в системі. Такий вид корозії виникає при контакті металів з неелектролітами або в газовому середовищі за високих температур (газова корозія).
- Електрохімічна корозія - руйнування металу при контакті з електролітами з виникненням у системі електричного струму. У цьому випадку поряд з хімічними процесами (віддача електронів) протікають і електричні (перенесення електронів від однієї ділянки до іншого).
- Ниткоподібний корозія - виникає в деяких покриттях у формі безладно поширених ниток. Причини - підвищена вологість, наявність частинок пилу, солей і т.д.

Питання довговічності окремих будівельних матеріалів в сучасних кліматичних умовах викликає все більший інтерес і набуває важливого значення, тому щорічно корозійні пошкодження наносять непоправні збитки національній економіці.

Говорячи про корозії алюмінію, необхідно підкреслити, що алюміній схильний цьому процесу. Корозія алюмінію відбувається під впливом атмосферних явищ. Однак при цьому необхідно розуміти, що сама по собі корозія - явище не негативне, тому що вона лише маркує реакційний процес (наприклад, якщо повернутися до алюмінію, корозія цього металу є реакцією на що надходить з атмосфери кисень). Корозія, яка пошкоджує матеріал, навіть якщо шкоди наноситься тільки його зовнішньому вигляду, - серйозна проблема. І саме в цьому випадку говорять не про корозії, а про корозійних пошкодженнях.

Високоефективна термоізоляція

Наявність теплоізоляції і повітряного вентильованого зазору збільшує теплостійкість зовнішньої стіни, зменшує амплітуду коливань температури її внутрішній поверхні, що сприяє підвищенню комфортності мікроклімату приміщення і знижує навантаження на системи кондиціонування повітря.

Економія енергії

Енергія - найважливіша умова для нормального функціонування всіх сфер життя, тому необхідно прагнути до скорочення її загальної витрати і більш ефективному її споживання.

За зарубіжною статистикою, опалення житлових приміщень складає 30 % кінцевого обсягу споживаної енергії і є областю найбільших енерговитрат. Однак, разом з цим, в даній області потенціал енергозаощадження становить понад 50 % (будинки старої і нової споруди) і пов'язаний з незначним капіталовкладенням.

Енерговитрати житлового будинку з встановленою системою НВФ на 30 % нижчі і складають 30-70 кВтг / (м2), що відповідає 3-7 л рідкого палива на рік на кожний м2. Таке житло по праву може називатися енергоекономічним.

Захист від впливу вологи (тала вода, дощ, конденсат)

Навісні вентильовані фасади є найкращим рішенням для огородження та захисту зовнішніх стін від впливу вологи. Така властивість НВФ - результат роботи повітряного зазору, що перешкоджає проникненню вологи на несучі стіни. Таким чином, облицювання стін виконує функцію " подвійній ізоляції ". Шари конструкції зовнішньої стіни розташовані в порядку убування опору паропроникненню по ходу руху водяної пари з приміщення назовні. Волога приміщення у вигляді водяної пари дифундує зсередини приміщення в повітряну вентилируемую прошарок і віддаляється потоком повітря між утеплювачем і облицювальною екраном.

НВФ надійно захищають навіть від впливу зливового дощу: внаслідок особливих фізичних процесів не виникає ні капілярного попадання води, ні, тим більше, прямого зрошення теплоізоляційного шару. Навіть якщо кілька крапель таки потраплять на теплоізоляційний шар внаслідок сильного пориву вітру, то завдяки роботі повітряного зазору, через який волога вільно виводиться в атмосферу, зволожений теплоізоляційний шар швидко висихає. Таким чином, навісний вентильований фасад зберігає свої теплотехнічні властивості.

Завдання повітряного зазору полягає в тому, щоб за допомогою постійної циркуляції повітря між вентильованим відсіком і зовнішнім середовищем підтримувати всі елементи конструкції в сухому вигляді і виводити водяний пар назовні, не допускаючи утворення конденсату.

Звуко -та шумоізоляція

Навісні фасади з повітряним зазором, встановлені на будівлях, що розташовані поблизу жвавих транспортних шляхів, лікарнях, житлових і адміністративних спорудах, повинні відповідати ряду вимог по звукоізоляції. Показник звукоізоляції фасадів, що знаходяться поблизу головних магістралей і піддаються впливу шуму більш ніж в 71 дБ, не повинен бути вище стандартного 50 дБ.

Чим більше товщина теплоізоляційного шару і вага системи навісних фасадів, тим вище звукоізоляційні характеристики будівлі.

За даними німецької Асоціації виробників навісних вентильованих фасадів, коефіцієнти звукоізоляції навісних фасадів з повітряним зазором значно вище тих, які виходять при експлуатації штукатурних систем.

У той час як застосування штукатурних систем у більшості випадків веде до погіршення якості звукоізоляції і лише зрідка до її поліпшення до +5- +10 дБ, застосування системи навісних фасадів з повітряним зазором забезпечує стабільне поліпшення якості звукоізоляції до +10- +15 дБ при встановленій величиною звукоізоляції.

Високоефективний захист будівлі від ударів блискавки

Послідовне поділ функцій теплоізоляції та облицювання, встановлених на одну несучу підконструкцію, дозволяє говорити не тільки про будівельно -технічних характеристиках системи навісних вентильованих фасадів в порівнянні з іншими фасадними технологіями. Здатність захистити будівлю від блискавичних розрядів - ще одна незаперечна перевага системи НВФ.

Виникає при ударі блискавки розряд створює електромагнітне поле, порівнянне з полем, створюваним радіопередавачем або радіотелефоном, проте в трильйони разів потужніший.

При об'єднанні всіх елементів конструкції НВФ в єдину провідну конструкцію фасад функціонує як захисний екран. Метод екранування - найбільш доцільний і економічний спосіб захисту будівлі від ударів блискавки і, як результат, зменшення потужності виникає при цьому електромагнітного поля.

Відповідність екологічним стандартам

Установка системи НВФ дозволяє слідувати актуальному на сьогоднішній день принципом розвитку, спрямованому на майбутнє і складається з трьох аспектів: економії, екології та соціо -культурного чинника.

Економія

Завдяки характерним для навісних вентильованих фасадів тривалому терміну експлуатації, низьким витратам на обслуговування та проведення ремонтних робіт, вони є вигідним з точки зору економії продуктом.

Екологія
1. НВФ - енергозберігаюча технологія. Установка навісного вентильованого фасаду дозволяє знизити споживання енергії на 30 %.
2. Проста процедура демонтажу окремих компонентів НВФ дозволяє використовувати їх повторно.

Соціо- культурний фактор

Система НВФ дозволяє втілювати спектр будь-яких архітектурно- оформлювальних рішень. При цьому довговічність систем НВФ зумовлює вигляд міст на кілька десятиліть вперед.

Можливість проведення фасадних робіт

Відсутність "мокрих" процесів дозволяє виробляти будівельні роботи в будь-який час року. У результаті терміни здачі об'єкта не залежать від зовнішніх факторів і повністю дотримуються.

Проста процедура демонтажу

Конструкція системи НВФ дозволяє без проблем демонтувати елементи фасаду, наприклад, у випадку перебудови або реконструкції будівлі. На даний момент, коли проблема охорони навколишнього середовища вийшла на перший план, можливості повторного використання окремих будівельних елементів надається особливе значення. На відміну від інших фасадних технологій, система НВФ дозволяє безперешкодно проводити фрагментацію компонентів.

Необмежені варіанти дизайну

Конструктивно продумана система НВФ дозволяє використовувати будь-які види облицювальних матеріалів. Вибір матеріалу, його фактури, кольору і т.д. залежить тільки від архітектурної концепції і побажань замовника.

Можливість використання облицювання темних тонів

Врозріз із загальноприйнятою думкою, темні кольори облицювання будинків з встановленою системою НВФ не впливають на перегрів внутрішнього приміщення. Зайве тепло віддаляється через повітряний зазор в атмосферу, в результаті мікроклімат приміщень залишається комфортним.

Фізика навісного вентильованого фасаду дозволяє реалізовувати архітектурну концепцію будівлі без будь-яких обмежень!

Висновок: вентильований фасад є сучасним конструктивним рішенням, яке можна застосовувати як для нових, так і для реконструйованих будівель.

Барков Руслан, фахівець в області НВФ