В настоящее время строительство во всем требует все более современных технологических решений
В настоящее время строительство во всем требует все более современных технологических решений. В данный момент все большее распространение приобретает одна из самых технологически современных систем – система навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором. Вентилируемый фасад устраивается как на вновь возводимых, так и на реконструируемых жилых, общественных и административных зданиях. Сейчас на российском рынке около 70 компаний, занимающихся различными вариантами этих систем
Использование технологии навесных фасадов имеет большое количество преимуществ. Вентилируемый фасад позволяет полностью преобразить внешний вид сооружения, исправить внешние дефекты, например кривые стены, утеплить уже построенные здания.
Для таких зданий, как многофункциональные комплексы, очень важен внешний облик, который является визитной карточкой компаний, представленных в нем. В большинстве своем это здания со сложной архитектурой и оригинальными фасадными решениями. Уникальность и особый стиль в большой степени зависят от дизайна фасада сооружения и методов его воплощения. Любой заказчик желает, чтобы его здание имело прекрасный и модный вид, воплотить это можно с помощью применения вентилируемого фасада. Интересным решением для многофункциональных комплексов могут являться комплексные фасады, когда одновременно применяется несколько различных вариантов облицовки: натуральный камень, композитные кассеты, металлосайдинг, керамогранит. Устройство такого вида фасадов конструктивно сложное дело, к тому же надо учитывать, что подсистема для каждого из материалов имеет разную стоимость. Например, подсистема для натурального камня более чем в два раза дороже по сравнению с подсистемой для металлосайдинга. С экономической точки зрения это может оказаться как минусом, так и плюсом. При правильном сочетании материалов облицовки можно получить достаточно невысокую цену подсистемы в целом.
Но в современном мире красивый внешний вид является не единственным требованием к фасаду. Навесной вентилируемый фасад – это не только элемент облицовки, прежде всего это несущая конструкция. То есть это система, состоящая из подконструкции, утеплителя, воздушного зазора и защитного экрана, который монтируется на наружную сторону основной стены здания.
Системы НВФ чаще всего используют для отделки и теплоизоляции наружных стен в соответствии с требованиями СНиП II-3-79, СНиП 23-02-2003, МГСН-2.01-99. Их применяют на строящихся и реконструируемых зданиях с несущими конструкциями наружных стен из кирпича, бетона и других материалов плотностью более 600 кг/м2. Монтаж системы начинается с установки маяков и разметки фасада, по которой будут устанавливаться и крепиться к основанию кронштейны и вертикальные направляющие. Разметка выполняется с помощью геодезических приборов, уровня и отвеса. Установка, крепление кронштейнов и вертикальных направляющих в пределах захватки могут производиться снизу вверх и наоборот, в зависимости от решений, принятых в ПОС.
После разметки фасада сверлятся отверстия под дюбели для крепления кронштейнов к основанию. В месте примыкания кронштейна к основанию устанавливается паронитовая прокладка для снижения теплопередачи.
Особое внимание следует уделять случаям, когда основанием является кирпичная кладка. Недопустимо устанавливать дюбели в швы кладки. Расстояние от центра дюбеля до ложкового шва должно быть не менее 25 мм, а от тычкового – 60 мм. Минимальное расстояние от края конструкции до дюбеля оговаривается специальными рекомендациями фирмы-изготовителя дюбелей.
Категорически запрещается сверлить отверстия для дюбелей в пустотелых кирпичах или блоках с помощью перфоратора.
Одновременно с установкой кронштейнов на стене устанавливают специальные элементы и кронштейны для последующего крепления к ним оконных откосов и отливов.
К началу монтажа плит утеплителя захватка, на которой производятся работы, должна быть укрыта от попадания влаги на стену и плиты утеплителя.
Монтаж плит утеплителя начинается с нижнего ряда, который устанавливается на стартовый профиль, цоколь или другую соответствующую конструкцию и ведется снизу вверх. Если плиты утеплителя устанавливаются в два слоя, следует обеспечить перевязку швов. Плиты утеплителя должны устанавливаться плотно друг к другу таким образом, чтобы в швах не было пустот. Крепление плит утеплителя к основанию производится пластмассовыми дюбелями тарельчатого типа с распорными стержнями. В случае применения ветровлагозащитной пленки каждая установленная плита утеплителя сначала крепится к основанию двумя дюбелями, а после укрытия нескольких рядов пленкой устанавливаются остальные предусмотренные проектом дюбели. Полотнища пленки устанавливаются с перехлестом 150 мм.
На установленные кронштейны крепят вертикальные профили, которые являются базой для устройства отделочного слоя фасада. Установка каждого профиля, его положение в вертикальной плоскости должны проверяться соответствующими приборами: теодолитом, отвесом и др.
Во время монтажа облицовочных материалов необходимо следить, чтобы воздушный зазор между облицовкой и утеплителем не оказался перекрытым. Это важно для обеспечения свободного движения воздушных потоков, способствующих выводу влаги из конструкции.
Для проведения работ, связанных с монтажом вентилируемой системы, могут понадобиться следующие инструменты и приборы: нивелир, теодолит, штатив, рулетка геодезическая, отвес, талреп, перфоратор, угольник, ключ гаечный или торцевой, ножовка, нож, молоток, пассатижи, ножницы по металлу, сверла, струбцина, болгарка, дрель, клепальник, маяк горизонтальный, гидроуровень, станок для распиловки облицовочного материала, станок для гибки металла, маркер, краска, кисть тонкая, планшет, карандаш, линейка.
Можно сделать вывод, что монтаж такой конструкции – дорогой, сложный и ответственный процесс. Изучение опыта работы иностранных и отечественных компаний, занимающихся разработкой, производством и установкой вентилируемых фасадов, показало, что устройство таких систем имеет ряд проблем, которые выявляются в лучшем случае в процессе монтажа, в худшем позже – в период эксплуатации объекта. Конечно, в основном это бывает связано со спецификой российской строительной практики и тем, что система вентилируемых фасадов в российской строительной практике появилась относительно недавно и достаточного опыта у большинства компаний в этом деле еще не накопилось.
Основная проблема, с которой тяжело справляются импортные системы вентилируемых фасадов, – это несоответствие качества поверхности стен требуемому уровню. Основой импортных систем является большой типоразмерный ряд при малой (20–30 мм) глубине рихтовки каждого элемента. Естественно, что в ситуации, когда заказ системы производится за 1–2 месяца до окончания строительства, предусмотреть заранее требующиеся элементы и их параметры довольно затруднительно, а зачастую вообще не представляется возможным. Поэтому, как показывает опыт, часто при монтаже обнаруживается факт недостачи элементов того или иного размера или типа, причем недостача может достигать 30%. Когда же приходится облицовывать уже отстроенное здание, то возникает необходимость проведения работ по топографическому обследованию фасада с очень большой точностью. А это в свою очередь ведет к значительным потерям денег и времени.
Существует несколько проблем систем вентилируемых фасадов, связанных с утеплителем. Срок службы фасада зависит от недолговечного материала – минераловатного утеплителя, а срок его службы составляет 5–15 лет. Для более эффективного использования следует минимизировать контакт утеплителя с окружающей средой, особенно негативно на него влияет влага. А основное количество утеплителя намокает уже при транспортировке и монтаже. Утеплитель, применяемый в системах навесных фасадов, должен отвечать целому ряду требований: он должен быть огнестойким, долговечным, обладать хорошими звукоизоляционными качествами. Он должен иметь достаточную плотность — от 80 до 100 кг/м3. В противном случае ветер со временем начнет отрывать куски материала, что приведет к снижению теплоизоляционной способности фасада. И если обвалится один элемент, то под действием ветровой нагрузки обязательно начнут отрываться и другие. При определенной силе ветра вентилируемые фасады начинают свистеть и гудеть (что плохо для жилых зданий), особенно часто это происходит в местах завихрений ветровых потоков. Это вызвано большой длиной кронштейнов для крепления навесных элементов, а также нежесткостью самой ваты, создающей благоприятные условия для возникновения вибраций.
Система вентилируемых фасадов достаточно дорогая. Требует высококачественных комплектующих и, как упоминалось ранее, очень качественного монтажа, так как коррозия одного-двух крепежных элементов может повлечь за собой обрушение всего фасада. А обрушаются вентилируемые фасады большими и тяжелыми элементами, что в свою очередь может привести к человеческим жертвам. Кроме того, если возникнет необходимость заменить один облицовочный элемент, то из-за специфики устройства системы придется снимать весь ряд.
Во время монтажа облицовочных материалов необходимо следить, чтобы воздушный зазор между облицовкой и утеплителем не оказался перекрытым. Это важно для обеспечения свободного движения воздушных потоков, способствующих выводу влаги из конструкции
Следует уделить особое внимание пожаробезопасности. Очень часто используются материалы, не имеющие технического свидетельства Росстроя либо не соответствующие характеристикам, полученным при испытании их на огнестойкость. Все это идет с целью удешевления сметной стоимости фасада в ущерб его качеству и безопасности. Качественная система вентилируемых фасадов абсолютно пожаробезопасна, создается из несгораемых или трудносгораемых материалов. Но в системах вентилируемых фасадов находят применение ветрозащитные пленки. Они являются изделиями на полимерной основе и относятся к материалам группы горючести Г2, при воздействии на них открытым огнем происходит их возгорание (с вытекающими последствиями – при возникновении пожара они могут способствовать его развитию). Какую опасность могут представлять горючие компоненты фасадных систем, показали пожары, произошедшие в последнее время. Например, пожар дома в Москве на улице Ивана Бабушкина (2009 г.): возгорание пленки при проведении сварочных работ на 17-м этаже здания со смонтированным фасадом привело к распространению огня до первого этажа и к многочисленным повреждениям фасада. Еще один случай – пожар жилого массива «Атлантис» во Владивостоке. К счастью, дом был еще не заселен. И ущерб можно измерить только в рублях.
Если имеется случай пожара в одной квартире, то над ней выгорает весь остальной фасад.
Практически невозможно исключить применения открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом: это кровельные работы на крыше, сварочные работы, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д. Поэтому практически нельзя исключить возможность возгорания ветрозащитной пленки.
При проектировании систем фасадов с воздушным вентилируемым зазором можно столкнуться с недостатком информации о коррозионном износе элементов конструкции фасадов, эксплуатируемых в различных атмосферных условиях, сведений о возможных случаях неудачного конструктивного решения, о практических данных об энергетических затратах, производимых на всем периоде службы системы и данных о стоимости капитального ремонта на предельном сроке службы системы.
Для решения этой проблемы на кафедре «Технология, организация и экономика строительства» инженерно-строительного факультета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета была проведена научно-исследовательская работа и защищена диссертация на тему «Энергоэффективность системы навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором», автор Е.А. Сапегина.
В рамках диссертации были выведены формулы и разработаны методики расчета для оценки энергоэффективности систем вентилируемых фасадов, определения наиболее важных стоимостных показателей на всех этапах эксплуатации системы: в момент строительства, в течение проектного срока службы и в предельный момент эксплуатации (капитальный ремонт).
Интересными оказались полученные результаты.
1. Рассчитано, что общая стоимость использованной на отопление электроэнергии за все годы эксплуатации системы на 1 м2 ограждающей конструкции составляет 15 738 312,61 руб., из них: 5 933 338,21 руб. – дополнительные расходы, связанные с ухудшением свойств утеплителя во времени, т.е. доля дополнительных расходов составляет почти 40% от суммарных затрат за весь период.
2. Рассчитана средняя прогнозируемая периодичность текущих ремонтов, которая составила 3,3 года.
3. Рассчитаны стоимости основных возможных текущих ремонтов навесных фасадов на 1 м2 ограждающей поверхности, и с учетом периодичности ремонтов определена суммарная стоимость ремонтных работ за период эксплуатации системы с учетом удорожания материалов и работ.
4. Определено, что в момент строительства системы затраты на монтаж 1 м2 ограждающей поверхности составляют 2877,91 руб. При капитальном ремонте системы через 50 лет эксплуатации затраты на демонтаж и последующий монтаж 1 м2 ограждающей поверхности новой системы с учетом инфляции цен составят 9466 руб. (демонтаж – 1321 руб., монтаж – 8145 руб.).
5. К предельному сроку эксплуатации системы стоимость отопления вырастет почти в 20 раз, а дополнительные расходы – приблизительно в 110 раз (с 1 м2 жилой площади).
6. Общая стоимость использованной на отопление электроэнергии при расчете на 1 м2 жилой площади за все годы эксплуатации системы составит 380 тыс. руб., в том числе затраты, связанные с постоянным ухудшением свойств утеплителя (160 тыс. руб., что составляет почти 40% от суммы общих затрат).
При выполнении всех строительных норм и качественном монтаже потребитель может получить продукт европейского качества. В Европе строят надолго. Финны рассчитывают фасады на 15 лет. 10 лет – окупаемость плюс пять лет еще в прибыль. Потом можно заменить. Строить заново. В наше время высоких скоростей и смены технологий такой срок службы вполне достаточен: могут смениться собственники, появятся новые материалы.
Использование технологии навесных фасадов имеет большое количество преимуществ. Вентилируемый фасад позволяет полностью преобразить внешний вид сооружения, исправить внешние дефекты, например кривые стены, утеплить уже построенные здания
Н.И. Ватин
д.т.н., зав. кафедрой Д.В. Немова, инженер,, кафедра ТОЭС ГОУ СПб ГПУ
Источники
1. Сапегина Е.А. Диссертация на тему «Энергоэффективность системы навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором», кафедра «Технология, организация и экономика строительства», СПбГПУ.
2. «Женевский дом» на Петровке: сложность комплексных фасадов, журнал «Лучшие фасады», № 2 (25) 2010 г.
3. http://www.penostroy.ru/photo/index.html?cat=7&foto=68&
4. http://www.makonstroy.ru/vetroz/print/
5. http://makonstroy.ru/forum/?p=2088
6. Яков Федяков. Монтаж навесных вентилируемых фасадов: основополагающие принципы. http://www.fasad-rus.ru/-article_532.html
Фото предоставила компания ООО ФС-ТРЕЙДИНГ
