Современные панели для отделки фасадов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

Кафедра архитектуры

Реферат по современным строительным материалам

Тема: «Современные панели для отделки фасадов»

Выполнил: ст. гр. Арх-211

Гранкина И.А.

Проверил:

Еропов Л.А.

Владимир, 2015

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….3

1. Историческая справка…………………………...…………………….…...4
2. Отделка фасадов камнем…………………………………………………..6
1. Известняк……………….……………………………………………8
2. Мрамор, гранит, травертин, диорит, габбо………………………...9
3. Искусственный декоративный камень…………………………………..10
4. Облицовочный кирпич…………………………………………………....12
5. Фасадная плитка………………………………………………………......13
6. Фасады «мокрого» типа…………………………………………………..14
7. Навесные вентилируемые фасады……………………………………….15
1. Виниловый сайдинг ………………………………………….……17
2. Металлический сайдинг……………………………………………24
3. Деревянный сайдинг……………………………………………….26
4. Цементный сайдинг ……………………………………………….27
5. Сэндвич- панели……………………………………………………29
6. Фасадные кассеты……………………………………………….....30
7. Керамогранит……………………………………………………….31
8. Облицовочное стекло…………………………………………...… 32

Заключение………………………………………………………………………...33

Список используемой литературы…………………………………………….....34

Приложения…………………………………………………………………...…..35

Введение

В настоящее время на отделку фасада дома обращается особое внимание. Сегодня выбор материалов для отделки фасада здания сегодня очень разнообразен и есть из чего выбирать.

На выбор строительных материалов влияет множество факторов, а именно – функции, связанные с технологией производства строительных работ; эксплуатация; композиционное построение здания, сооружения; его стоимость, включая цену, затраты на применение и эксплуатацию.

Наружная отделка фасадов выполняет не только декоративную функцию, но и утилитарную. Работа с материалом предполагает учет архитектурно- строительных норм и правил, природных (географическое положение, климат) и социальных (культурологические, национально- психологические) факторов.

Существуют как традиционные способы отделки, так и методы отделки фасадов, основанные на современных технологиях и использующие современные отделочные материалы. 
1. Историческая справка

О фасадных стенах домов, которые были построены за последние сто лет, можно сказать следующее: с точки зрения эстетики и требований к прочности они уже давно выполнили свою задачу. Да, в свое время они придавали зданию идеальный внешний вид, соответствующий его статусу. С конца XVIII столетия и до Второй мировой войны более половины домов жилых и административных зданий, построенных в Европе, имели неоштукатуренную кирпичную облицовку. Сецессион, вошедший в моду на рубеже ХIХ-ХХ столетий, привнес в архитектуру изразцовые элементы декора. Несмотря на дороговизну, их часто применяли для украшения и дополнения зданий, реже - для полной облицовки фасадов. Распространению этих декоративных элементов по всей Европе в значительной мере способствовал завод, построенный Вилмошем Жолнаи в г. Печ, а на производстве облицовочного кирпича в то время специализировались, по крайней мере, полдюжины заводов.

В конце первого десятилетия масштабной программы жилищного строительства, развернувшейся после Второй мировой войны, здания - частично или по всей поверхности -часто украшали снаружи различными видами керамики, при этом совершенно не учитывались требования строительной физики. При изготовлении облицовок из неоштукатуренного кирпича с применением мозаики из мелкой майолики и прочих облицовочных керамических элементов главная задача заключалась в том, чтобы фасадная стена была прочной

Значительное влияние на изготовление фасадов из неоштукатуренного кирпича оказывала технология строительства. На рубеже столетий ограждающие стены зданий возводили снаружи, стоя на строительных лесах; начиная с 1950-х годов несущие стены уже стали класть изнутри, а облицовки, которые закрепляли с помощью раствора, строители укладывали, стоя на простых лестничных лесах.

Причина популярности фасадов с облицовкой из неоштукатуренного кирпича в архитектуре Англии, Голландии, Дании и Северной Германии заключается не только в практичности, это еще и вынужденное решение, поскольку соленый, влажный морской воздух быстро разрушает штукатурку с известковыми вяжущими материалами, а поверхность из керамических элементов и камня лишь покрывается патиной (грубеет). Облицовки из не оштукатуренного кирпича очень часто встречаются и в России. А для какого-нибудь датского архитектора совершенно естественно, когда на доме делают кирпичную облицовку, даже если само строение имеет деревянный каркас или возведено из сборных элементов.

Сто лет тому назад, когда в России стены деревенских и загородных домов традиционно украшали паклей и резными петухами, предприимчивый американский фермер прибил к стенам своего дома доски под таким углом, чтобы попадающая на них вода скатывалась по обшивке. История не сохранила имени находчивого американца, зато сохранило название обшивки – более века она известна как панели сайдинга.

В середине прошлого века в Канаде стартовало производство сайдинга из винила. Аккуратные, не требующие особого ухода и при этом долговечные эти панели быстро завоевали популярность в Северной Америке, а затем и во всем мире. И сейчас каждый, кто стремится сделать свой дом привлекательным в самые краткие сроки, стремится приобрести материал данного вида. 
2. Отделка фасадов камнем

Природный камень по праву считается наиболее долговечным и вместе с тем эстетичным отделочным материалом. Применение этого материала позволяет воплощать в жизнь архитектурные проекты любых стилей. Доказательством этому служат тысячи зданий всего мира.

Каждая порода натурального камня имеет, помимо фактуры, рисунка и цвета определенные эксплуатационно-технические характеристики. Поэтому подбор камня следует выполнять в зависимости от климатических условий определенной местности. Размеры плит из натурального камня бывают разными - все зависит от пожеланий заказчика. Из этого материала можно выполнить любые декоративные элементы (включая панно). В зависимости от вида обработки натуральный камень может иметь одну из следующих фактур:

Полированному природному камню присущ зеркальный блеск и четкое отражение предметов;

Гладкий матовый камень не содержит следов обработки. На таком материале в полной мере проявляется природный рисунок камня;

Шлифованный камень, имеющий равномерно-шероховатую поверхность, содержит фактурные неровности, глубиной до 0.5 мм;

Камень, подвергнутый ультразвуковой обработке, отлично проявляет натуральный рисунок и цвет;

Термически обработанный камень имеет шероховатую поверхность и содержит следы шелушения;

Точечная фактура – натуральный камень, содержащий на поверхности равномерно-шероховатые неровности фактуры, глубиной до 5 мм.

Фактура «скала», имитирующая природный раскол минерала. На таком камне хаотично расположены бугры и впадины и не содержится никаких признаков работы инструментом.

Наиболее распространенными породами в облицовке фасадов натуральным камнем во все времена были известняк, гранит и мрамор. [Рис. 1,2,3] Кроме того, достаточно широко используются диорит, травертин и габбро. Недостатками натурального камня являются его значительная масса и высокая стоимость. Мрамор и гранит, широко применяемые в облицовке фасадов, представляют собой наиболее тяжелые отделочные материалы. Это необходимо учитывать при расчете схемы облицовки фасада. С другой стороны, если есть желание снизить массу фасадной конструкции, стоит остановить свой выбор на известняке. Он весит значительно меньше, чем мрамор или гранит, не уступая этим материалам по эстетическим и эксплуатационным характеристикам. Между тем, натуральный камень широко применяется и в сфере частного строительства. При точном соблюдении технологии укладки облицовка из натурального камня прослужит века.

2.1 Известняк

Известняк - это древнейший строительный отделочный камень, главные отличия которого - это долговечность, исключительные декоративные и экологические качества, чистота цвета, однородность структуры, простота обработки и монтажа, эффективная теплоизоляция. Известняк состоит из кальцита (90 – 99%) и глины. Камень «дышит», поскольку объем его внутренних пор составляет 20 – 30% от общего объема. Этим объясняется высокая морозостойкость и долговечность известняка.

Со временем камень покрывается пленкой выветривания, которая предотвращает химическое разрушение материала. Твердые кристаллы кальцита придают известняку высокую прочность. В то же время, наличие пор и мелкозернистая структура сделали известняк материалом, одним из самых удобных в обработке и монтаже. Важно, чтобы содержание глины в камне, применяемом для отделки фасада, не превышало 6%, иначе фасадная конструкция будет иметь недостаточную морозостойкость и прочность.

Выполняя оформление фасада камнем, следует учитывать целый ряд строительных требований и норм. Дом рекомендуется облицовывать с использованием плит толщиной от 10 до 30 мм, перед укладкой их следует промыть проточной водой и почистить жёсткой щёткой. Перед тем как уложить материал на вертикальную поверхность, её нужно армировать. Категорически не рекомендуется в один и тот же день клеить отделочный камень и затирать швы. После укладки обработайте чистую поверхность гидрофобизирующим составом.

Известняк условно делится на две разновидности – пористый и плотный. Из-за своей разнообразности по структуре, известняки делятся на несколько видов: известняк-ракушечник, известковый туф, мраморированный известняк; доломатизированный известняк.

Для выполнения фасадных работ применяют только плотный известняк. 
2.2 Мрамор, гранит, травертин, диорит, габбо

Мрамор удобен в работе – он легко шлифуется и полируется. Мрамор бывает самых разнообразных цветов и оттенков. Главный недостаток этого камня состоит в том, что он легко истирается.

Гранит – очень прочный строительный материал, обладающий высокой морозоустойчивостью. Гранит легко поддается полировке и шлифовке и может иметь окраску от белого до красного и черного оттенков.

Травертин – пористый горный камень светло-желтого цвета. Травертин достаточно дешев по сравнению с другими натуральными фасадными материалами. В то же время он наименее долговечен и наиболее подвержен загрязнению, особенно в условиях городской загазованности.

Диорит – камень, имеющий массивную, зернистую структуру. Диориты встречаются серых и темно-зеленых цветов. Этот камень обладает средними эксплуатационными характеристиками, в сравнении со своими конкурентами натурального происхождения. [Рис. 4]

Габбро – высокопрочный крупнозернистый камень черного или темно-серого цвета.  [Рис. 5]

Имеет полосчатую структуру. Искусственный декоративный камень.

Искусственный камень - декоративный облицовочный материал, имитирующий фактуру грубо колотого природного камня или кирпичную кладку (в последнем случае его еще называют тонкостенным облицовочным кирпичом). Используется как для внешней отделки фасадов зданий, так и для внутреннего оформления стен, колонн, каминов и других деталей интерьера. Этот отделочный материал делают из цемента и песка, имеющих природное происхождение, добавляя различные наполнители и цветовые пигменты. 
3. Искусственный декоративный камень

Чаще всего декоративный искусственный камень изготавливают под булыжник, базальт, гранит и мрамор. Искусственный камень классифицируется на две разновидности:

Естественный камень – он полностью имитирует натуральный камень, не имеющий правильной геометрической формы;

Пиленый камень – отличается четкой геометрической формой и типовыми размерами.

Одно из несомненных достоинств этого материала - его технологичность, то есть легкость и простота монтажа по сравнению с природным аналогом. Работы по отделке фасадов зданий искусственным камнем стоят в несколько раз дешевле. С декоративным облицовочным камнем работать намного проще. Во-первых, многие поверхности не требуют никакой специальной подготовки при укладке этого материала. Во-вторых, искусственный камень проще резать и обрабатывать, чем натуральный. В-третьих, в коллекциях декоративного облицовочного камня есть угловые и закругленные элементы, детали для облицовки оконных и дверных проемов и т.д. Кроме того, при внешнем сходстве искусственного камня с оригиналом весит он в среднем в 1,5 раза меньше. А значит, его проще подвезти к месту проведения работ и намного легче закрепить на стене: ровная, шероховатая обратная сторона делает монтаж искусственного камня таким же несложным, как и укладка керамической плитки. Несмотря на это, он имеет ряд недостатков по сравнению с натуральным аналогом.

Даже самым современным технологиям пока не под силу создать искусственный материал, превосходящий натуральные аналоги по эксплуатационно-техническим характеристикам.

В результате искусственный камень имеет меньшую прочность, морозоустойчивость, и, как результат, меньшую долговечность, чем натуральный материал.

Кроме того, фабричный продукт по определению не может быть абсолютно уникальным, неповторимым.

Искусственный камень пригоден для отделки различных типов фасада: кирпичных, бетонных, деревянных, металлических и т.д. Кирпичные и бетонные фасады не нуждаются в дополнительной обработке перед отделкой искусственным камнем. Поэтому искусственный камень просто укладывают «мокрым» способом, то есть при помощи цементного клея без дополнительного крепежа. А вот другие типы фасадов требуют определенной подготовки. Так, перед укладкой искусственного камня на деревянный фасад необходимо покрыть его гидроизоляционным материалом. При подготовке непрочных, осыпающихся или сильно впитывающих поверхностей рекомендуется обработать их специальной грунтовкой, которая улучшает схватывание клеевого состава с основанием.

После завершения процесса укладки, фасад, цоколь и другие наружные элементы здания желательно обработать гидрофобным составом.

Оптимальная температура воздуха, при которой рекомендуется проводить отделку фасада искусственным камнем, от + 5 до +25°С. До того момента, пока столбик термометра не опустился ниже отметки +5°С, никакие особые технологии и материалы не потребуются. Однако бывают случаи, когда отделку фасада необходимо провести при более низкой температуре, что касается отделки фасадов искусственным камнем при плюсовых температурах, здесь тоже есть свои тонкости. В частности, не рекомендуется проводить отделку фасадов в слишком жаркую погоду, поскольку при очень высокой температуре раствор, соединяющий основу и облицовочный камень, быстро теряет влагу и не успевает набрать необходимую прочность.

4. Облицовочный кирпич

Применение облицовочного кирпича наиболее распространено в сфере облицовки зданий коммерческого значения. Отделка декоративным кирпичом металлических конструкций павильонов и ларьков создает эстетичный вид и значительно увеличивает срок эксплуатации объекта.

В качестве декоративного кирпича применяется декоративный керамический кирпич, прошедший термическую обработку или керамическая плитка, имитирующая облицовочный кирпич. Кроме того, применяется кирпич, произведенный путем прессования измельченного гранита или известняка, смешанного с цементом. Подобная технология позволяет создать прочный строительный материал, обладающий повышенными характеристиками плотности и морозостойкости.

Некоторые виды облицовочного кирпича обладают существенным недостатком: на поверхности фасада со временем выступают соли, портящие внешний облик строения. Во избежание этого приходится регулярно выполнять обработку здания специальным химическим составом. [Рис. 6]

5. Фасадная плитка

Одним из очень популярных в последние годы материалов для отделки фасадов домов является фасадная плитка. Используется она в основном для наружной, но иногда и для внутренней отделки домов и производится на цементно-песчаной основе, а крепится к наружной стене при помощи клея на цементной основе. Чаще всего фасадная плитка применяется для декоративной отделки цокольного этажа дома, а также для балконов, лоджий, арочных конструкций. Иногда для облицовки подсобных сооружений, а именно: летних и банных домиков. [Рис. 7]

При отделке фасада плиткой каких-либо конструкционных ограничений не существует. В зависимости от номенклатуры производителя облицовочная фасадная плитка может имитировать искусственно состаренный кирпич или натуральный камень, например, песчаник. Цветовая гамма фасадной плитки измеряется десятками цветов и оттенков. Важным качеством этого материала является то, что она не нуждается в постоянном уходе и ремонте. Раз положенная плитка может служить десятки лет.

Кроме того, фасадная плитка отличается сравнительно небольшим удельным весом – порядка 15 кг на метр квадратный. Это позволяет использовать ее даже при наружной отделке деревянных домов.

Фасадная плитка отличается морозоустойчивостью и не получает трещин даже при постоянном замораживании и размерзании. Кроме того, этот материал паропроницаем. Дом, облицованный фасадной плиткой, также дышит. К недостаткам этого отделочного материала можно отнести высокие требования к квалификации специалистов по укладке, то есть себестоимость облицовочных работ. 
6. Фасады «мокрого» типа

 «Мокрые» фасады - это прикрепление термоизоляционного материала к поверхности стены с помощью клея и механических соединителей, а также создание на нем слоев штукатурки из стекловолокна и синтетических материалов.

Их достоинство состоит в возможности индивидуального цветового и фактурного решений фасадов, возможности утепления откосов, меньшей трудоемкости выполнения работ, а также в наличии возможности дальнейшего обновления фасада. На основании данного метода строятся многие системы утепления зданий.

7. Основное преимущество «мокрых» фасадов - практически неограниченная возможность архитектурных решений. В качестве утеплителя в «мокрых» системах с тонкослойной штукатуркой используются плотные минераловатные плиты или плиты из стекловолокна. Основную нагрузку в такой системе несет утеплитель, в связи с чем теплоизоляционные плиты сначала приклеиваются к несущей стене, а затем дополнительно крепятся дюбелями. При применении утеплителей из стекловолокна следует учитывать высоту здания, так как вид утеплителя имеет ограничения по противопожарным показателям. По утеплителю формируется армированный слой, который состоит из клеящего раствора со стеклосеткой. Поверх наносится "финишный" декоративный штукатурный слой. Можно комбинировать применение тонкослойной штукатурки с «мокрой» толстослойной системой утепления. Температура проведения работ для обеих систем - не ниже пяти градусов тепла. Основное преимущество отечественных тепло- и гидроизоляционных материалов, несомненно, в низкой цене. [Рис. 8] 
   Навесные вентилируемые фасады

Система навесного вентилируемого фасада предназначена для утепления и отделки зданий. Навесной вентилируемый фасад представляет собой навесную фасадную конструкцию, которая состоит из слоя утеплителя, непосредственно примыкающего к несущей стене здания, ветро- и гидроизоляционной паропроницаемой мембраны, крепежной подсистемы навесного фасада, и декоративной наружной облицовки вентилируемого фасада, которая по технологии может быть выполнена из натурального камня, керамогранита, цементно-волокнистых плит, металлических панелей и других фасадных материалов. Подоблицовочная конструкция крепится к стене здания таким образом, чтобы между защитно-декоративным фасадным материалом и теплоизоляцией вентилируемого фасада оставался воздушный зазор.

Наличие воздушного промежутка в вентилируемом фасаде здания принципиально отличает его от других типов. Благодаря перепаду давлений в зазоре образуется ток воздуха, который обеспечивает вентиляцию внутренних слоев навесной фасадной системы, удаляет из ограждающей фасадной конструкции атмосферную влагу или влагу (водяной пар) из теплого помещения. Помимо этого вентилируемый воздушный промежуток снижает теплопотери навесной фасадной конструкции, являясь, по сути, температурным буфером.

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. Благодаря специально разработанной схеме монтажа вентилируемого фасада к стене конструкция имеет возможность поглощать 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.

Можно выделить основные достоинства вентилируемых фасадов:

- широкие возможности по использованию современных фасадных отделочных материалов;

- высокая тепло- и звукоизоляция;

- вентиляция внутренних слоев - удаление атмосферной влаги и влаги, образующейся за счет диффузии водяных паров изнутри;

- 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).

Материалом для вентилируемых фасадов служит:

1. виниловый сайдинг;

2. металлический сайдинг;

3. сэндвич-панели;

4. фасадные кассеты;

5. керамогранит;

6. облицовочное стекло. 
7.1 Виниловый сайдинг

Виниловый сайдинг представляет собой профилированные трех–четырехметровые панели шириной от 10 до 50 см и толщиной 1,0 - 1,15 мм. Облицовочные панели винилового сайдинга изготовлены из поливинилхлорида и имеют матовую поверхность, с выпуклым рисунком, напоминающим текстуру дерева, и не требующую дополнительной покраски. Качество винилового сайдинга во многом зависит от добавок в виниле, которые придают ему необходимые свойства: цвет, прочность, стойкость к внешним воздействиям и ультрафиолетовому излучению, определяют поведение при высоких температурах. Материал, из которого изготовлен виниловый сайдинг, не поддерживает горение. Этот отделочный материал устойчив к коррозии, долговечен (гарантийный срок службы – до 50 лет), а также относительно дешев, несмотря на сложную технологию изготовления.

С одной стороны панели имеют ряд отверстий для прошивки гвоздями и выступ замковой части, обеспечивающий крепление панелей друг к другу. С другой стороны панель загнута вовнутрь, этот загиб и является ответной частью замка. Панели монтируются внахлест, замковая часть верхней входит в зацепление с выступом на нижней. Затем панель крепится к основанию гвоздями или саморезами.

Виниловая облицовка после установки на фасаде образует эластичную оболочку, устойчивую к ударам и мало чувствительную к напряжениям, возникающим иногда вследствие перекосов отдельных элементов конструкции дома. Виниловый сайдинг защищает стены от атмосферных осадков и ветра, устойчив к погодным перепадам температур от -30С до +55С. Он проницаем для пара и воздуха со стороны стен дома, что дает возможность уберечь их от конденсата. В отличие от дерева не подвержен рассыханию, растрескиванию, гниению и вредному воздействию насекомых.

Технология установки винилового сайдинга доступна для индивидуального потребителя. Виниловый сайдинг можно использовать как для отделки нового дома, так и для облицовки старых домов, при необходимости совмещая облицовку с утеплением. [Рис. 9,10] 
Виниловый сайдинг производится методом экструзии. Суть этого метода состоит в том, что расплавленный компаунд, состоящий из винилового порошка (пудры) и необходимых присадок, продавливается через профилирующее отверстие, после чего, остывая, сохраняет приданную ему форму.

Технологический процесс экструзии складывается из последовательного перемещения материала вращающимся шнеком в его зонах (см. рис. 11): питания (I), пластикации (II), дозирования расплава (III), а затем продвижения расплава в каналах формующей головки.

Деление шнека на зоны I-III осуществляется по технологическому признаку и указывает на то, какую операцию в основном выполняет данный участок шнека. Разделение шнека на зоны условно, поскольку в зависимости от природы перерабатываемого полимера, температурно-скоростного режима процесса и других факторов начало и окончание определенных операций могут смещаться вдоль шнека, захватывая различные зоны или переходя из одного участка в другой.

Цилиндр также имеет определенные длины зон обогрева. Длина этих зон определяется расположением нагревателей на его поверхности и их температурой. Границы зон шнека I-III и зон обогрева цилиндра могут не совпадать.

Рассмотрим поведение материала последовательно на каждом этапе экструзии.

Загрузка сырья. Исходное сырье для экструзии, подаваемое в бункер, может быть в виде порошка, гранул, лент. Равномерное дозирование материала из бункера обеспечивает хорошее качество экструдата.

Переработка полимера в виде гранул - наилучший вариант питания экструдера. Это объясняется тем, что гранулы полимера меньше склонны к образованию «сводов» в бункере, чем порошок, следовательно, исключаются пульсации потока на выходе их экструдера.

Сыпучесть материала зависит в большой степени от влажности: чем больше влажность, тем меньше сыпучесть. Поэтому материалы должны быть вначале подсушены.

Для увеличения производительности машины гранулы можно предварительно подогреть.

Применяя приспособления для принудительной подачи материала из бункера на шнек, также удается существенно повысить производительность машины (в 3-4 раза). При уплотнении материала в межвитковом пространстве шнека вытесненный воздух выходит обратно через бункер. Если удаление воздуха будет неполным, то он останется в расплаве и после формования образует в изделии полости, что является браком изделий.

Изменение уровня заполнения бункера материалом по высоте также влияет на полноту заполнения шнека. Поэтому бункер снабжен специальными автоматическими уровнемерами, по команде которых происходит загрузка бункера материалом до нужного уровня. Загрузка бункера экструдера осуществляется при помощи пневмотранспорта.

При длительной работе экструдера возможен перегрев цилиндра под воронкой бункера и самого бункера. В этом случае гранулы начнут слипаться и прекратится их подача на шнек. Для предотвращения перегрева этой части цилиндра в нем делаются полости для циркуляции охлаждающей воды (см. рис. 11, поз. 4).