Навесные фасады
Навесной вентилируемый фасад — это современная система, используемая для облицовки зданий. Она помогает утеплить дом, а также защитить стены от воздействий окружающей среды. Ее использование позволяет не только значительно сократить потери тепла, но и придать зданию модный и привлекательный вид.
Особенности конструкции фасадов
Как известно, внешняя облицовка зданий имеет огромное значение для оценки городского ландшафта. Кроме того, она помогает уберечь сооружения от различного вида воздействий: механических, термических, гигрометрических и так далее.
Особая конструкция навесных фасадов прикрепляется к стене снаружи при помощи профилей и болтов. Она включает несколько слоев, причем между ними имеется пространство, заполненное воздухом. Очень важно рассмотреть особенности устройства системы. Конструкция включает следующие детали:
- защитно-декоративный материал;
- каркас с крепежом;
- изоляция;
- зазор для вентиляции.
Слой изоляции включает тепло-, паро- или гидроизоляционные материалы, причем иногда их сочетают друг с другом. Его прикрепляют к самим стенам с использованием специальных болтов. Применять клей крайне не рекомендуется.
Зазор для вентиляции должен позволять воздуху свободно проходить. Это учитывается при вычислении размеров. Чаще всего его толщина держится на уровне от 40 до 100 мм. Внизу располагают отверстия для воздуха с решетками, что позволяет защитить систему от попадания инородных предметов и преждевременной порчи.
Крепежный каркас включает несколько элементов: кронштейны, стойки, болты, заклепки и поперечины. Также его назначение заключается в перемещении массы облицовочных плит на стены постройки и предотвращение вибраций.
Виды фасадов
Вентилируемые фасады часто имеют квадратную или прямоугольную форму. Их монтаж значительно более прост, чем у того же сайдинга. Поделить панели можно на несколько типов в зависимости от того, что выбрано для облицовки:
- Из керамогранита. Указанный материал изготавливают искусственно, его получают через прессование специальной смеси, которую впоследствии обжигают. Он отличается длительными сроками службы, повышенной прочностью и стойкостью к перепадам температур. Фасады из керамогранита применяются для обустройства самых разных зданий — не только жилых, но и производственных.
- Из искусственного камня. Достаточно прочный материал, имеющий высокую стойкость к огню и длительные сроки эксплуатации. Для производства берут каменную крошку и раствор цемента. При монтаже надо помнить, что вес изделий немалый, потому надо позаботиться о надежном каркасе.
- Из композитных панелей. Для изготовления используют два листа алюминия, между которыми располагают огнестойкую прослойку из минералов. Вес у них небольшой, благодаря чему есть возможность работать со зданиями непростых форм.
- Из фиброцемента. Безопасный вариант, для производства которого берут цемент и волокна для укрепления, а также минералы. Отличается повышенной шумо- и теплоизоляцией. Недорогой вариант, пользующийся большим спросом.
- Линеарные панели. Некоторые специалисты приравнивают их к металлическому сайдингу. Их выполняют из тонколистового материала, у которого могут быть открытые или закрытые торцы. Благодаря особой форме крепления легко маскируются внутри самой конструкции.
- Ламинат высокого давления. Этот материал особо востребован в Европе. Его считают одним из самых дорогих. Для изготовления прессуют древесные волокна вместе с несколькими слоями бумаги, которые дополнительно пропитываются смолами. Вероятность расслоения крайне низкая.
- Панели из стекла. Бывают прозрачными, цветными, полузеркальными. Иногда их укрепляют или ламинируют, чтобы улучшить характеристики.
- Из терракотовой керамики. Это обожженная глина различных оттенком. Материал считается безопасным и экологически чистым, он не боится огня и устойчив к различным воздействиям окружающей среды. Структура керамики зависит исключительно от того, каким был обжиг.
Конкретную разновидность подбирать рекомендуется в зависимости от собственных потребностей и особенностей здания. Стоит учитывать необходимый эффект и бюджет на работу.
Как работают вентилируемые фасады
Воздух, который находится в промежутке между стеной и фасадом, никогда не может пребывать в стабильности. Идет постоянный обмен с окружающей средой. Через промежутки между плитками производится смешивание воздушных масс. Это диффузия.
Также работа систем приводит к конвекции. Так как нагрев происходит неравномерно, в определенных зонах отмечается разрежение воздуха. Появляются участки со сниженным давлением, куда отправляется воздух из других областей. В результате происходит или осушение утеплителя, или стены. То есть происходит снижение отрицательного воздействия паров воды на всю конструкцию.
Стоит также подчеркнуть, что фасад помогает снизить шум извне. На улицах его уровень часто достигает 90 дБ, что приводит к определенному дискомфорту. Установка системы делает пребывание внутри здания более комфортным.
Чем облицовывают вентилируемые фасады
Для облицовки вентилируемых фасадов могут использоваться различные материалы. Чаще всего следующие:
- сайдинг — виниловый, акриловый, металлический и так далее;
- керамогранит;
- облицовочный кирпич;
- плитка — клинкерная или бетонная;
- дерево;
- панели.
На самом деле, для облицовки можно использовать совершенно любой материал, имеющий достаточные декоративные и защитные свойства. Это открывает много возможностей для работы с домами. Каркасное здание, к примеру, станет визуально кирпичным, сруб — металлическим и так далее.
Преимущества и недостатки
Естественно, у навесных фасадов есть свои плюсы и минусы. В первую очередь можно выделить достоинства:
- Большой выбор материалов. Все зависит исключительно от бюджета. Подобрать панель можно на любой кошелек.
- Высокий уровень тепло- и шумоизоляции.
- Есть возможность сэкономить на отоплении, уменьшить расходы электричества на обогрев.
- Материалы подходят для облицовки многоэтажных зданий.
- Монтаж происходит очень быстро, он не зависит от времени года.
- Сроки службы превышают 50 лет.
- При необходимости провести ремонт можно сделать это очень быстро.
- Стойкость к отрицательным воздействиям окружающей среды, в том числе и изменениям погоды.
- Устойчивость к пожарам и дополнительная защита от коррозии.
- Уход за фасадами не вызывает проблем.
- Презентабельный внешний вид. Здание будет выглядеть очень симпатично. Можно выбрать любое архитектурное оформление на свой вкус.
- Универсальное назначение. Панели можно монтировать на любые здания, их возраст не имеет никакого значения.
Важно помнить, что если не соблюдать правила монтажа, то все эти плюсы легко могут стать минусами. Если допустить ошибки, нарушится стойкость к пожару, появятся проблемы с вентиляцией стен. Уменьшится защита от коррозии. О допущенных упущениях особо ярко говорит свист ветра. Также минусом является то, что услуги специалистов по монтажу материала имеют высокие цены, а еще спустя несколько лет иногда происходит усадка слоя теплоизоляции.
Особенности монтажа
Монтаж вентилируемых фасадов обычно не вызывает проблем, но соблюдать технологию необходимо досконально. Если учитывать все инструкции, с работой справится даже неопытный мастер. Вначале необходимо сделать подсистему, потом заложить утеплитель, постелить мембрану и перейти к облицовке. Но лучше, конечно, обратиться к специалисту.
Сроки монтажа зависят от площади дома и его особенностей. Условно весь процесс можно поделить на несколько этапов:
- Размещение несущей конструкции или каркаса. К стене необходимо вертикально прицепить несущие профили, используя для этого специализированные кронштейны.
- Установка теплоизоляции и ветрогидрозащитной мембраны.
- Отделка фасада. Облицовка каркаса, прикрепленного к стене, является самым важным этапом.
По словам специалистов, для монтажа обрешетки достаточно уметь орудовать молотком и гвоздями. Квалификация может понадобиться лишь при выборе определенного варианта отделки. Например, если речь идет о штукатурных составах. Без достаточных навыков будет невозможно нормально провести отделку.
Очень важно во время работы соблюдать размеры и места расположения зазоров и углов крепления. В противном случае высок риск негативно повлиять на качество всего фасада. Сроки эксплуатации также существенно сократятся.
Основные ошибки при монтаже
Ошибки при монтаже приводят к тому, что материал просто теряет свои эксплуатационные характеристики. Чаще всего неправильно подбирают конкретный вариант, а потом проводят монтаж. К примеру, неверно соотносят вес облицовки и тип стены. Например, на каркасные разновидности плохо монтируются такие панели, как кирпич или камень, фиброцемент. Лучше использовать винил под кирпич или камень.
Еще одна частая ошибка — неправильный подбор пленки, которая должна защищать утеплитель. В таких ситуациях мембрана не будет нормально пропускать воздух, что спровоцирует появление лишней влаги. Это, в свою очередь, приводит к повреждению стен.
Самое фатальное упущение — закрытие зазора и сверху, и снизу. Фасад обязательно должен вентилироваться с обеих сторон. Перекрытие опять же провоцирует появление влаги на поверхности. Выполнять свои задачи подобная система просто не сможет. Кстати, при выборе винилового сайдинга нельзя его прикреплять намертво. Он должен расширяться и сжиматься.
Как выбрать подсистему
От монтажа и выбора фасада зависит то, насколько хорошо будет работать вся конструкция. Особого внимания заслуживают подсистемы. Они могут быть из оцинкованной или нержавеющей стали, а также из алюминия.
Первый вариант используется довольно часто. Он хорошо сочетается с такими вариантами материалов: керамогранит, фиброцемент или композит. Также подходит для камня и сайдинга. Такой каркас будет иметь небольшую цену, а еще он соответствует всем актуальным требованиям пожарной безопасности.
Элементы из нержавеющей стали стоят выше. Но при этом они подходят для работы с домами высотой более 50 метров. Сроки службы таких изделий превышают 70 лет.
Что касается алюминия, этот материал отличается меньшим весом. Он применяется в высотном строительстве и для реставрации зданий, у которых уже до конца отработан ресурс конструкции. Неприятный недостаток состоит в низкой температуре плавления.
Вентилируемые фасады могут прикрепляться к стене прямо в нее саму, что особо актуально для объектов из кирпича или бетона. Также ее монтируют в межэтажные перекрытия. Это вариант для домов, выполненных из пористых материалов: керамзита, пенобетона и так далее.
Как выбрать утеплитель
Основная задача изоляционного слоя состоит в том, чтобы не позволить теплу уйти из дома. Необходимо смотреть на такой показатель, как теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше. Используют чаще всего минеральную вату средней или высокой плотности, а также пенополистирол или похожие материалы. Первый вариант характеризуется высокой стойкостью к огню и погодным условиям, а также экологичен. Второй же более дорогой, зато с ним меньше неприятностей при установке, да и масса у него не так велика.
Сколько стоит установить навесной фасад
В вычислении полной цены необходимо ориентироваться на стоимость всех подобранных материалов, а еще на работу специалистов. В первом случае внимание уделяется абсолютно каждому элементу конструкции: утеплителю, крепежу, облицовке и так далее.
Монтаж предполагает укладку лесов и каждого слоя, а также дальнейшее их закрепление. Далее необходимо учесть стоимость кровельных и декоративных работ. Стоимость квадратного метра материала для облицовки — от 500 до 1,5 тысяч рублей. Услуги бригады сотрудников варьируются примерно в том же диапазоне.
Важно убедиться в том, что нанятые сотрудники имеют достаточную квалификацию. Даже несущественные погрешности могут привести к печальным последствиям.
Как обеспечить дополнительную вентиляцию
Навесные фасады решают все вопросы, касающиеся негативных воздействий окружающей среды. Но вот внутри здания вентиляция не меняется. Чтобы ее обеспечить, следует позаботиться об обеспечении притока воздуха, а также о его вытяжке. В противном случае не будет нормальной тяги, что критично для некоторых помещений.
Для организации в жилище комфортных условий можно купить бризер. Это устройство позволяет провести вентиляцию. Оно забирает свежий воздух с улицы, удаляет грязь и согревает до подходящей температуры. Затем его забрасывает в помещение. С его помощью можно провести проветривание, не раскрывая при этом форточки. Воздух внутри комнаты очистится, исчезнут противные запахи.
Как монтировать бризер — зависит только от заказчика. Специалисты могут предложить ему один из таких способов:
- Воздуховод выводится до облицовочной плиты фасада, при этом проделывается лишь бурение внешней стены здания и теплоизоляционного слоя. Внешняя плитка остается такой, какой и была изначально. Воздух поступает из зазора.
- Если необходимо делать забор воздуха прямо с улицы, бурят дополнительно еще и плитку, что может вызывать сложности.
Надо сказать, что бризер — это нестандартное решение, за установку прибора владельцу нужно будет доплатить сверху. Также надо понимать, понадобится ли услуги промышленных альпинистов, так как снять плитку самостоятельно получится не всегда. В самых сложных ситуациях она, кстати, может лопнуть, потому желательно иметь что-либо на смену.
Как выбрать подрядчика для монтажа навесных фасадов
Как уже говорилось, особое внимание следует уделять выбору квалифицированных сотрудников, способных корректно провести монтаж навесных фасадов. Специалисты должны быть ознакомлены с основами термодинамики, особенностями технологии. Также им следует знать о нормативной документации и правильной ее интерпретации. Важно строгое соблюдение техники безопасности.
Выбирать следует только ту организацию, которая имеет разрешение от СРО на проведение работ с такими фасадами, а точнее, с утеплением. Если у бригады нет опыта монтажа подобных материалов и допусков, высока вероятность ошибок, обрушений здания, порчи панелей.
Отдельно стоит отметить, что на навесные фасады нет отдельных ГОСТов, так что компании самостоятельно учат работников установке и прочим нюансам. Поэтому необходимо убедиться в том, что подрядчик создаст проект с подробными расчетами и обоснованиями собственных технологий. Конечно, это будет недешево, но зато качественно и безопасно. Желательно также ознакомиться с отзывами о подрядчике, чтобы убедиться в его добросовестности.
Избегать рекомендуется тех компаний, которые даже не хотят посмотреть на здание вживую, но при этом сразу говорят, сумму, которую они запросят за работу. Чтобы дать точный ответ, специалисты должны внимательно ознакомиться со всеми особенностями объекта. Лишь тогда они поймут, насколько сложным будет монтаж, составят проект и ознакомят заказчика с прайсом.
Системы вентилируемых фасадов еще не так плотно вошли в современное строительство, но все же это решение будет универсальным для большинства конструкций. Они просты в уходе, позволяют снизить затраты на отопление и электричество. При необходимости их можно легко починить или заменить. И хотя дешевыми их не назовешь, они определенно заслуживают внимания.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.
Цифровые технологии – спорту
Олимпиада в Сочи и Чемпионат мира по футболу – 2018 задали новые требования к проектированию и строительству спортивных сооружений в России. О том, как создать современный спортивный объект мирового класса и уложиться в жесткий дедлайн, рассказывает руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис» Сергей Брюзгин.
Проектирование спортивных сооружений – задача сложная и ответственная. Объекты такого рода сочетают в себе яркую, запоминающуюся архитектуру и комплекс сложнейших инженерных систем. Именно поэтому проектировщики постоянно находятся в поиске новых эффективных решений для работы с такими проектами.
В основе – технологии
Одними из наиболее успешных разработок, активно используемых проектировщиками, являются BIM-технологии. Их применение при проектировании современных сложных объектов, к числу которых относятся и спортивные сооружения, является одним из ключевых условий успешных инвестиций заказчика, ведь технология BIM-проектирования позволяет существенно сэкономить время и средства, необходимые для реализации проекта.
Эта технология дает возможность повысить качество проектирования и на раннем этапе представить полную картину того, как будет выглядеть и функционировать объект. При необходимости заказчик может своевременно внести корректировки в проект на той стадии, когда изменения не влекут за собой больших затрат. Это отличная возможность для всех участников проекта получить практически идеальный продукт, обладающий внешней привлекательностью, комфортом и безопасностью среды и, что самое главное, инвестиционной привлекательностью.
Сейчас все проекты нашей компании разрабатываются с применением этой технологии. Например, Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер-Усмановой еще в 2016 году получил первое место на конкурсе BIM-технологий, организованном Минстроем РФ.
Другая многообещающая разработка – достаточно молодая в строительной сфере технология математического моделирования (CFD-моделирование). До ее появления то или иное техническое решение можно было обосновать либо опираясь на накопленный опыт (чаще всего используя решения, принятые ранее для подобных объектов), либо при помощи натурных испытаний (создание макета, испытательного стенда и т.п.). Первый вариант – рискованный (аналогичный объект может достаточно сильно отличаться по своим характеристикам от проектируемого, что может дать свою погрешность и привести к неработоспособности решения). Второй – затратный как по деньгам, так и по времени, не говоря о том, что далеко не все макеты можно физически реализовать. Технология CFD дает возможность за пару дней, а иногда и за несколько часов решить нестандартный узел, внести в него требуемые корректировки и добиться эффективности и работоспособности решения.
Мы применяли CFD-моделирование при проектировании таких объектов, как Центр художественной гимнастики в Москве, многофункциональный плавательный центр «Лужники», крытый каток Москомспорта, а также при проектировании жилых зданий.
До того, как мы освоили эту технологию, нам казалось, что ее применение будет востребовано только на уникальных объектах, однако практика показала, что использование CFD-моделей полезно для объектов любого уровня сложности. С его помощью можно решать такие задачи, как распределение температур в сложных трехмерных многослойных конструкциях, расчет параметров микроклимата помещений, воздухораспределение, расчет потерь давления в нестандартных сетевых элементах и т. д.
Данная технология дает специалисту возможность на раннем этапе проектирования отследить вероятные недочеты потенциальных инженерных решений, а иногда и понять, что предлагаемое решение слишком затратно (как энергетически, так и финансово) или вовсе нежизнеспособно. Например, для проверки условий, создаваемых для зрителей и спортсменов, наша компания выполняла оценку проектных решений систем вентиляции и кондиционирования главной арены Центра художественной гимнастики в Москве при помощи CFD-моделирования. Для достижения оптимального результата нам пришлось провести 8 итераций расчетов, в результате чего системы вентиляции и кондиционирования были значительно переработаны. Это еще раз подтверждает: CFD-моделирование и проектирование при помощи BIM-технологий позволяет на раннем этапе выявить проблемы и оптимизировать проектные решения. А заказчик, в свою очередь, получает наглядное, интуитивно понятное обоснование принимаемых решений. Вот несколько примеров выполненных расчетов:
В гармонии со стройкой
Посмотрим, как применение этих технологий реально отражается на строительном процессе. В качестве примера возьмем Центр художественной гимнастики. Для проектируемого объекта выполнялись следующие стадии проекта:
- концептуальные решения (стадия «К»);
- стадия «Проектная документация» (стадия «П»);
- стадия «Рабочая документация» (стадия «Р»);
- авторский надзор.
Проект стадии «К» стартовал в конце мая 2016 года и длился примерно 2 месяца. Последующая стадия «П» длилась примерно 3,5 месяца. Стадия «Р» длилась примерно 2 года, при этом строительные работы на объекте велись с запаздыванием от проекта всего на 2–3 месяца, иногда этот разрыв становился еще меньше, так что можно сказать, что проект стадии «Р», строительство и авторский надзор шли практически параллельно.
Основные сложности при проектировании как раз и связаны с малым разрывом в сроках между разработкой проектного решения и выдачей его для реализации на стройплощадку. У инженеров и архитекторов остается очень немного времени на принятие и согласование решений, и ошибки при таких малых сроках недопустимы. Именно использование BIM-технологий и, в частности, CFD-моделирования позволяет проектировщикам достаточно комфортно чувствовать себя в процессе взаимодействия со всеми заинтересованными сторонами. При этом есть, конечно, одно обязательно условие, с чем нам повезло: в арсенале всех участников проекта были современные технологии и подходы к проектированию, что позволило выполнить поставленную задачу в требуемый срок.
