Вентилируемые фасады

Введение

    Несмотря  на стремительно развивающиеся технологии строительства и высокую эффективности систем отопления, сбережение тепла остается важной задачей при любом строительстве. Это обусловлено тем, что стоимость коммунальных услуг на тепловую энергию достаточно велика и более того постоянно увеличивается и, что не маловажно, сверхнормативные выбросы от теплоносителей пагубно влияют на экологию.

    Современная теплоизоляция зданий включает в  себя меры, заключающиеся в максимальном и эффективном сохранении тепла  в их внутреннем пространстве. Качественное утепление должно осуществляться только комплексно. При строительстве дома уже на стадии проектирования необходимо предусмотреть монтаж теплоизоляции, включающий в себя следующие этапы: теплоизоляция фундамента, стен и  кровли. Учитывая, что применяемые  технологии при современном строительстве  предполагают увеличенный размер оконных  проемов, использование более тонких конструкций стен домов, то существенно  возрастают требования к качеству и  надежности используемых материалов, в том числе и качество утепления фасадов.

    Для улучшения теплозащитных функций  наружных стен зданий, используется дополнительная теплоизоляция стен с наружной или  внутренней стороны стены. Она повышает сопротивляемость теплопередаче стены, имеет значительное влияние на режим  влажности ограждения. Теплоизоляционный  материал, повышая сопротивление  теплопередаче стены, оказывает  большое влияние на влажностный  режим ограждения. Если монтаж осуществлен  неверно, то снижаются санитарно-гигиенические  характеристики стен и помещения  в целом, увеличивается влажность, что может привести к сырости  стен и порче внутренней отделке  помещения. Теплоизоляция стен позволяет  аккумулировать тепло и сохраняет  комфортную температуру. Все же наиболее эффективным методом является теплоизоляция  фасадов. Она позволяет качественно  утеплить готовое здание и преобразовать  его внешне. Стены домов имеют  площадь в разы превышающую другие конструкции, в связи с этим они  более уязвимы к холоду, большая  потеря тепла до 35% происходит именно через стены. Кроме того, внешние  стены подвергаются неблагоприятному воздействию температурных перепадов, осадков, и других факторов.

    Утепление фасада позволяет создать комфортный микроклимат, обеспечивает звукоизоляцию  внутреннего пространства от шумов  извне, повышает срок эксплуатации несущих  конструкций, защищая их от неблагоприятных  погодных воздействий. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Методы  утепления фасадов. Их достоинства и  недостатки.

    Существует  несколько возможностей утепления  фасада. Так выделяют два основных технологических направления –  это теплоизоляция фасада изнутри  здания (внутренняя теплоизоляция фасада) и внешняя (наружная) теплоизоляция фасада.

    И то и другое решение утепления  фасада имеют как ряд плюсов, так  и минусов.

    Способ  теплоизоляции стен внутри помещений  преимущественно используется для  старых домов, где фасад  должен быть сохранен в первоначальном виде или  для помещений, используемых непостоянно. Внутренняя теплоизоляция фасада имеет следующие положительные качества:

• простота проведения работ;
• значительная экономия денег;
• возможность проводить утепление фасада в любое время года и при любой погоде

Недостатки у этого способа таковы:

• пенопласт, стерадур, полистерол, екструдированный пенопласт выделяют химические вещества(применение внутри нежелательно);
• необходимость отдельного ремонта фасада здания;
• внутреннее утепление уменьшает полезную площадь внутренних помещений;
• даже после хорошо проведенного утепления фасада – остаются так называемые – “мостки холода” – не утепленные ряды межэтажных перекрытий, которые промерзают, вызывая разрушение здания;
• из-за разницы температур на стыке теплоизоляции и стены скапливается конденсат – что снижает теплоизоляционные качества материала;
• ухудшаются условия эксплуатации несущих стен, в которых могут возникнуть трещины и деформации;
• необходимость защиты теплоизоляционных материалов и стены от увлажнения;
• невозможность изменения архитектурно-художественного облика фасада здания.

    Перечень  недостатков при проведении работ  изнутри помещений показывает, что  этот способ не следует использовать, если имеются другие возможности, и, прежде всего, возможность внешней  теплоизоляции стен. Тем не менее, метод находит применение в строительстве и незаменим, например, при устройстве теплоизоляции стен исторических зданий-памятников, т.к. оставляет фасад в неизменном виде.

    Метод утепления «изнутри» является несовершенным, потому что нарушается основной принцип  теплоизоляции — утепление должно находиться со стороны воздействия  холода. Утепленное этим способом помещение  со временем превратиться в «теплицу с климатом повышенной влажности» с  образованием на стенах плесени и  грибков. Эта система ремонтопригодна, но ремонт придется делать довольно часто (через каждые 3–5 лет).

    Более востребованной и удобной является внешняя теплоизоляция фасада. В сравнении с другими технологиями наружное утепление обладает рядом преимуществ:

• не нужно освобождать помещения для проведения теплоизоляции фасада
• эффективно сохраняет тепло, при этом позволяя дышать стенам;
• не уменьшает внутреннего пространства;
• значительно снижается толщина ограждающих элементов;
• работы по наружному утеплению могут производиться круглосуточно;
• можно утеплить фасад полностью, без «мостиков холода»;
• не будет препятствий выводу влаги и конденсата из стен фасада;
• защита фасада от внешних воздействий (холод, влага, механические повреждения, химические реагенты);
• вместе с утеплением фасада проводиться и его ремонт.

      Минусы этого способа – возможность проводить работы по утеплению используя пенопласт при температуре до -5 мороза, а стерадур, полистерол, екструдированный пенопласт только в теплую и сухую погоду, потому что не выпускает влаги; а так же сравнительно большая цена. И конечно – ряд “бумажных” работ.

      Самые распространенные технологии наружного утепления фасадов:

1. Мокрые теплоизолирующие системы:

• лёгкие штукатурные системы;

• тяжелые штукатурные системы.

2. Сухие теплоизолирующие системы:

• вентилируемые фасады;
• фасадные системы с колодезной кладкой.

Недостатки мокрых фасадов:

• ограничения по сезонности выполнения работ, т.к. технология предполагает наличие мокрых процессов (всю отделку фасада, связанную с использованием растворов при монтаже систем утепления, и само хранение готовых растворов необходимо проводить при температуре выше +5⁰С, т.е. в средней полосе России можно проводить примерно около 7 месяцев в год);
• слабая стойкость к высокотемпературным воздействиям при использовании пенополистирола;
• при применении пенополистирола встает вопрос о необходимости внутреннего кондиционирования помещения во избежание прогрессирующего отсырения стен;

2. Вентилируемые фасады

    Устройство  вентилируемых фасадов - относительно новая для отечественного строительства  технология: первые вентилируемые фасады в нашей стране появились в  начале 90-х годов прошлого века. Однако, уже в то время, когда российские специалисты только приступали к  изучению преимуществ новинки, технология вентилируемый фасад  активно  применялась на практике в Западной Европе. В плане темпов внедрения  в строительный процесс систем вентилируемых  фасадов, несомненно, лидировали  Германия и Финляндия: на сегодняшний день немецкие и скандинавские строители  имеют огромный опыт работы с данной технологией, устанавливают вентилируемые  фасады на любые типы зданий и сооружений, используют вентилируемые фасады при  возведении новых и реконструкции  старых домов. Несмотря на тот факт, что родиной технологии считается  Германия, вентилируемые фасады сегодня  распространены практически повсеместно. И Россия в этом смысле не стала  исключением: по популярности вентилируемые  фасады давно опередили традиционные технологии.

    Конструкция вентфасада позволяет с помощью  применения теплоизоляционного слоя утеплить стены здания. В результате снижаются теплопотери, уменьшаются расходы на теплоснабжение помещений. Кроме того, фасадная система служит для защиты стен от воздействия погодных факторов. Тем самым продлевается срок службы постройки, а фасад многие годы не нуждается в ремонте.

    Благодаря своим достоинствам вентфасад довольно популярен в России, хотя и наметился небольшой спад объемов его установки (диаграмма 2.1). Но это лишь временная ситуация, о чем свидетельствует прогноз на 2011-2012г. Большая часть конструкций вентфасада сертифицирована (диаграмма 2.2), поэтому можно не сомневаться в качестве применяемых материалов.

    По  типу объектов, на которые устанавливались  навесные системы теплоизоляции, наибольшая доля пришлась на здания коммерческого  и административного назначения (29%  площади фасадов на коммерческих объектах, 22% на гражданских зданиях). Более четверти объема выполненных  фасадов пришлась на новые жилые  дома. 

    2.1 Конструктивное решение  вентфасада

    Вентилируемый фасад представляет собой систему  облицовки здания и его изоляции от влияния окружающей среды. Принципом  работы системы является искусственное  создание воздушного зазора между теплоизоляционным  слоем и облицовочной панелью  конструкции. Перемещение воздушных  масс в созданном вентилируемом  зазоре происходит благодаря разнице  температур наружного воздуха и  воздуха внутри воздушной прослойки  и возникающей вследствие этого  разницы давлений. Вывод избыточной влаги, возникающей в процессе эксплуатации здания, из массива ограждающей конструкции  обеспечивает максимальный срок службы и эффективность работы всей системы.

    При этом восходящие потоки воздуха позволяют  выводить пары, выходящие из помещения  сквозь утеплитель, этим самым повышая  эффективность теплоизоляции. Однако для эффективной работы данной системы  утепления фасадов необходим  расчет специалиста по сечению и количеству рассечек в зависимости от высоты здания, ветровых нагрузок и так далее. В зависимости от вида материала защитного экрана система вентилируемого фасада может подходить как для коммерческого строительства, так и для коттеджного, однако в последнем случае применяется не часто.

    Система вентилируемого фасада состоит из следующих  элементов:

    1)вертикальных и горизонтальных направляющих, прикрепленных к фасаду с помощью специальных креплений;

    2)теплоизоляции – рекомендуется использовать только минералловатную теплоизоляцию с целью повышения пожаробезопастности;

    3)ветрогидрозащитная супердиффузионная мембрана;

    4)защитный экран, в качестве которого могут использоваться различные материалы, такие как керамогранит, композитные панели, металлические кассеты либо сайдинг. 

Рис.2.1.1  Фрагмент вентилируемого фасада

    Система защиты вентилируемого фасада от внешних воздействий двухступенчатая.

    На  первой ступени внешняя облицовочная оболочка защищает фасад от осадков  и механических воздействий. Она  выполняет не только декоративную функцию: вентиляция на тыльной стороне облицовки  удаляет дождевую воду, снег и прочие осадки, вода свободно стекает вниз. То есть не образуется конденсат влаги, приводящий к появлению влажного пара.

    Вторая  ступень - вывод (вытяжка) влаги, скопившейся  в массиве здания и внутри помещения, опять-таки в вентилируемую зону. Потери тепла в слое утеплителя минимальны, так как он сделан из непромокаемого материала (не отсыревает). 
 
 
 
 

2. Материалы для вентфасада

Рис. 2.2.1 Структура вентфасада

1.НЕСУЩАЯ СТЕНА.

    Стена является точкой опоры для всей системы. При устройстве навесного фасада, существенными являются такие параметры как: отклонения стены от вертикали и горизонтали, «заваленные» углы, которые выявляются методом геодезической съемки. А также немаловажное значение имеет материал, из которого она построена и степень ее износа (если имеется таковая).

    2.ПОДКОНСТРУКЦИЯ.

    Подконструкция является основным несущим звеном, оснасткой для крепления облицовочных материалов, разговор о видах и разновидностях которых, мы продолжим чуть позже.

    3. ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СЛОЙ.

    Важное  значение имеет выбор теплоизоляции. Этот слой обязательно должен выполняться из жестких плит большой плотности - не менее 40-80 кгм2, обладающих огнеупорными свойствами, и дератизационными свойствами. Это необходимо для предотвращения «сползания» утеплителя, по истечению времени эксплуатации, по стене здания, противодействия температурным перепадам и защищая от грызунов. Для крепления теплоизоляции используется специальные дюбеля «зонтичного» типа.

    Сам теплоизоляционный слой защищает стену  от переменного замерзания и оттаивания, тем самым, выравнивает температурные  колебания стены и препятствует появлению деформаций, особенно неблагоприятно влияющих на высотные строения. Таким  образом наружное утепление позволяет  увеличить срок службы несущих стен в реконструируемых зданиях, и сократить  затраты по устройству фундамента при  новом строительстве.

    Теплоизоляция обладает и другим достоинством - увеличивает  теплоаккумулирующую способность  стены. Утепленная снаружи конструкция  стены остывает в 6 раз медленнее, чем аналогичная стена у которой теплоизоляционный слой находится внутри. Еще одним из преимуществ теплоизоляционного слоя является повышение звукоизоляции в широком диапазоне частот более, чем в два раза. Базовая толщина утеплителя, применяемая для центральных районов: 50-150 мм, для Сибири и Севера 150-250 мм, наиболее оптимальным вариантом является использование ваты на основе базальтового волокна – Rockwool, («Венти-Батс»).

    4.ПАРОПРОНИЦАЕМАЯ  ПЛЕНКА.

    Паропроницаемая пленка не позволяет проникать влаге  на теплоизоляцию и в то же Время, не мешает испарению конденсата в  атмосферу. Заводы - изготовители предлагают теплоизоляционный материал с уже  готовым кашированием, - на поверхность теплоизоляционных плит нанесен паропроницаемый материал. Наиболее часто используют паропроницаемую пленку Tyvek, или аналогичную, так как сплошное покрытие пленкой уменьшает количество мостиков холода на стыках теплоизоляционных плит и гарантирует стабильность характеристик утеплителя во времени.

    5.ВОЗДУШНЫЙ  ЗАЗОР. 

    Воздушный зазор работает по принципу вытяжной трубы - тем самым не позволяя собираться атмосферной и внутренней влаге  на поверхности стены. Еще одна важная функция воздушного буфера - это  снижение теплопотерь здания.

    6. ОБЛИЦОВКА. 

    Облицовочный  материал «звучит заключительным аккордом»  всей системы. Она защищает всю конструкцию от неблагоприятных атмосферных воздействий, а летом выполняет функцию солнцезащитного экрана. Способ крепления облицовки позволяет избегать внутренних напряжений в материале и исключает появление трещин. Выбор облицовочных материалов чрезвычайно богат и их число быстро растет: металлы, композитные материалы, бетоны, фиброцементы, специальное стекло, ламинаты высокого давления, а также керамический гранит и натуральный камень. Широк спектр их размеров: от крупных - до мелкоразмерных плит и панелей, разнообразие фактур и цветовой гаммы. Способы монтажа и крепления дают безграничные возможности для фантазий эстетичного оформления зданий. 
 

1. Теплоизоляционные материалы

    Шесть важнейших свойств теплоизоляционных  материалов:

    1.Теплопроводность.

      Это важнейшая характеристика  теплоизоляционных материалов, которую  обязаны декларировать все производители.  При этом декларировать показатель  теплопроводности (лямбда), полученный  в результате постоянного мониторинга  путем статистического анализа.  Именно такой метод дает объективную  величину коэффициента теплопроводности (лямбда). В этом случае показатель  выводится на основе многократных  замеров и является стабильным  для данных условий производства. Такой подход применяется во  всем мире.

    2.Геометрические размеры: длина, ширина, толщина и т.д.

      Изделия, фактически не имеющие  заявленных размеров, не обеспечивают  ожидаемых теплозащитных характеристик  конструкции.

    3.Прямоугольность и плоскостность.

      Изделия, не имеющие форму правильного  прямоугольника и плоскую поверхность,  при установке в конструкцию  могут образовывать воздушные  полости и зазоры. В этих зазорах  циркулирует холодный воздух, охлаждающий  внутреннюю поверхность конструкции,  а, следовательно, и помещение.

    4.Стабильность размеров.

      Независимо от времени года (температурно-влажностного  режима эксплуатации) изделие, будучи  установленным в конструкцию,  должно сохранять первоначальную  форму и геометрические размеры.  В противном случае непрерывность  и однородность теплоизоляционного  слоя конструкции будут нарушены, а, значит, ухудшаться и теплозащитные  свойства конструкции.

    5.Прочность на растяжение.

      Продукт должен выдерживать собственный  двойной вес, т.е. в процессе  монтажа сохранять целостность.

    6.Пожаробезопасность.

      Пожаротехнические характеристики продукции должны обеспечивать безопасность на конкретном объекте, в конкретной конструкции.

    Утеплитель  примыкает к наружной стене. Изготавливается из экологически чистого минерального волокна (волокнистость структуры обеспечивает звукоизоляцию). Плиты утеплителя состоят из двух частей: первая часть мягкая, прилегает непосредственно к поверхности стены, вторая часть наружная, более плотная и устойчивая.  Защитная особенность утеплителя заключается в том, что он покрывает всю поверхность стены, уберегая таким образом помещение от промерзания и конденсата, образуемого на стенах, что препятствует отсыреванию и деформации стен, а следовательно, увеличивает срок службы здания. Особое внимание нужно обратить на то, чтобы устанавливаемый утеплитель имел техническое свидетельство Госстроя РФ, поскольку неправильно подобранный утеплитель может разрушиться.

    Плотность плит утеплителя фасадной системы должна быть не менее 80 кг/м3. В противном  случае увеличивается вероятность  выветривания утеплителя вледствие образования турбулентных потоков в воздушном промежутке. Выветривание приводит к утрате плитами своих первозданных размеров, постепенному истончению и сползанию плит, а также, как следствие, образованию мостиков холода в фасадной системе.

    В качестве теплоизоляционных материалов вентфасадов применяют:

    1)Минеральная  вата

    Оптимальным выбором для устройства навесных вентилируемых фасадов (вентфасадов) зданий является теплоизоляция на основе минеральной ваты. Гидрофобизированные плиты на основе горных пород базальтовой группы характеризуется негорючестью, высокими теплоизолирующими свойствами, стабильностью размеров, а также долговечностью (свыше 50 лет).

    2)Стекловолокно

    С успехом применяют в системах навесных вентилируемых фасадов (вентфасадов) и теплоизоляцию из стекловолокна. Стекловолокно имеет более высокое по сравнению с минеральной ватой водопоглощение и поэтому требует более тщательного выполнения гидрозащиты.

    3)Двухслойные  системы утепления

    В последнее время широкое распространение  получили двухслойные системы утепления  навесных вентилируемых фасадов (вентфасадов) зданий, когда во внутреннем слое теплоизоляционной системы используется легкий утеплитель с невысокой плотностью, а в наружном более плотный. При этом при устройстве вентилитуемого фасада (вентфасадов) часто комбинируются утеплители из минеральной ваты и стекловолокна.

    4)Пенополистерол

    Теплоизоляция из пенополистирола горюча, имеет очень низкую паропроницаемость, поэтому ее применение в системах вентилируемых фасадов (вентфасадов) ограничена. Пенопласт может применяться для утепления фасадов зданий с нормальным влажностным режимом во внутренних помещениях и к которым не предьявляется повышенных требований по пожарной безопасности. Применение же экструдированного пенополистирола в системах навесных вентилируемых фасадов (вентфасадов) вообще не целесообразно.

    Наиболее  часто используемые материалы

    1)IZOVOL (минеральная теплоизоляция)

    Тип СТ-75. Полужесткая плита, плотность  75кг/м³,теплопроводность 0,034 Вт/(мК).

    Тип СТ-90. Полужесткая плита, плотность  90кг/м³,теплопроводность 0,034 Вт/(мК)

    2) ТЕХНО (минеральная теплоизоляция)

    ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ. Плотность 80кг/ м³;

    ТЕХНОВЕНТ ПРОФ. Плотность 100кг/ м³;

    ТЕХНОФАС. Плотность 145кг/ м³.

    3) ВЕНТИ БАТТС. Жесткая плита, плотность 90кг/м³, теплопроводность 0,037 Вт/(мК). Применение: теплоизоляция на внешней стороне вентилируемого фасада.

    ВЕНТИ БАТТС Д. Плита двойной плотности (верх 30мм плотность 90кг/м³, второй слой плотностью 60кг/м³), плотность 90кг/м³теплопроводность 0,037 Вт/(мК). Применение: теплоизоляция вентилируемых фасадов.

    4) LINEROCK (теплоизоляционные изделия)

    ЛАЙНРОК-ВЕНТИ  ОПТИМАЛ. Плотность 90кг/м³. Плита теплоизоляционная из минеральной ваты для вентилируемых фасадов.

    ЛАЙНРОК-ВЕНТИ. Плотность 114кг/м³. Плита теплоизоляционная из минеральной ваты для вентилируемых фасадов.

    5)ISOVER

    ISOVER KL 34 – это необлицованная плита из стекловаты, которая является отличной теплоизоляцией для вентилируемых фасадов. При транспортировке и хранении плиты сжимаются в 2 раза, что обеспечивает максимальное удобство. Причем после распаковки они полностью возвращают свою форму и размеры. Теплоизолирующие свойства материала KL 34 почти на 7 процентов выше, чем у материала Isover KL 37 подобной толщины.

    Плиты ISOVER KL 34 используются в составе двухслойной системы утепления различных вентилируемых, причем в этом случае они выступают как основной внутренний слой.

    Монтаж.

    Isover KL 34 очень быстро накалывается на связи, причем не требуется использования каких-либо дополнительных средств крепления. Максимальный Эффект теплоизоляции при правильном расположении матов. Такое расположение должно представлять собой полное соприкосновение материала к конструкциям каркаса. Причем стоит отметить, что плотное заполнение каркаса может быть произведено только при условии определенной ширины секций, которая должна составлять не более 10 миллиметров от ширины теплоизоляционной плиты.

    При монтаже в двухслойной системе  утепления вентилируемого фасада на легкую изоляцию Isover KL 34 монтируются плиты для защиты от ветра марки Isover RKL и Isover Ventiterm Plus. При этом используется крепеж, которым оба слоя прикрепляются к стене. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Цены  на теплоизоляцию LINEROCK (от 31.03.2011)

    Цены  на теплоизоляцию Изорок(от 15.06.2011)

2. Ветрозащита в вентфасадах

    Одним из главных пунктов при монтаже  навесных вентилируемых фасадов  является обеспечение надлежащей ветрозащиты. Эту важную функцию выполняет  на первый взгляд простая тонкая пленка, а специальная мембрана, которая  способна пропускать через себя пар и обеспечивать гидроизоляцию.

    Необходимость в ветрозащите возникла неспроста: дело в том, что во время ливня  и снега на фасад попадает очень  много влаги, причем часть из нее  может достигать даже утеплителя, скрытого под облицовочным материалом, а это может очень пагубно  сказаться на его качествах и  теплозащитных свойствах.

    Ветро- паро- гидро- защитные мембраны бывают следующих видов

• Паропроницаемые мембраны;
• Паро-гидроизоляция;
• Отражающая паро-гидроизоляция.

    Все они используются для защиты от ветра, воды, способствуют выведению влаги  в виде пара из утеплителя. Также  могут быть однослойными, двухслойными и трехслойными.