Фасады: новые решения
Как гармонично сочетать различные фасадные материалы? Архитекторы и производители рассказывают об основных тенденциях и возможностях.
Разнообразие современных фасадных решений является одним из ключевых факторов дальнейшего развития архитектуры. Использование передовых технологий и широкого спектра материалов позволяют создавать здания, сочетающие функциональность, эстетику и индивидуальность. Эксперты «Строительного Еженедельника» рассказали об основных тенденциях и возможностях в области фасадной архитектуры.
Стремление к качеству
По словам генерального директора ООО «АМЦ-ПРОЕКТ» Сергея Цыцина, за последние 20–30 лет фасадные возможности резко расширились. Если 25–30 лет назад все эти фасадные решения были в диковинку, то сегодня это обычное явление. В тренде при отделке фасадов как классические материалы, так и их более осовремененные вариации. Среди популярных материалов можно выделить штукатурку, кирпич, керамогранит, вентилируемые фасады, алюкобонды, фибробетон. Сочетание всех этих техник имеет место быть в нашей жизни, если сделано талантливым архитектором и профессиональными руками строителя. «Радует, что девелоперам в последнее время стала важна хорошая архитектура с качественными фасадами и интересная городская среда, а не только квадратные метры. Поэтому я ожидаю повышения качества как в области проектирования, так и в области строительства и новых разработок», — добавил он.
Схожее мнение — и у директора ООО «Симплекс Фасад» Эдуарда Позднякова. На сегодняшний день, отмечает он, в фасадной отрасли сформировалась качественно новая тенденция, когда все участники строительного процесса не просто исполняют свои обязательства по проекту, но и берут на себя ответственность за весь жизненный цикл объекта: «Если раньше ответственность подрядчика заканчивалась подписанием акта сдачи-приемки, то сегодня топовые компании фасадной отрасли отвечают и за гарантию долговременной безопасной эксплуатации объекта, где применялись их материалы и решения. Это уже не вопрос доброй воли, а осознанная необходимость и новый стандарт ведения бизнеса, который формируют лидеры рынка. Ключевым трендом становится внедрение инициатив, направленных на предупреждение рисков, а не на ликвидацию их последствий. Речь идет о комплексном подходе, который начинается на стадии проектирования и продолжается после завершения монтажа».
Даже в таком нестареющем тренде, как мелкоштучная облицовка под кирпич, рассказывает коммерческий директор Группы Альтернатива Алексей Хардиков, существуют много вариантов исполнения фасадов в зависимости от выбора материала и задач, которые ставит перед нами заказчик. Наряду с этим рождается много новых проектов со сложной архитектурой, опирающейся на нестандартные инженерные решения. Например, монолитность внешнего облика зданий требует от фасадостроителей умения работать с габаритными модулями, обеспечивающими максимальную гладкость поверхности с минимумом видимых соединений. А поиск новых архитектурных линий и тренд на использование нескольких облицовочных материалов на одном фасаде диктуют необходимость комплексного инженерного подхода к разработке подсистем.
«Надежными кронштейнами и профилями, к примеру, уже никого не удивишь. Наши заказчики, ориентируясь на наш опыт и производственные возможности, требуют комплексных консалтинговых решений и наглядного проектирования конструкций на основе современных технологий. Многие проекты разрабатываются индивидуально и реализуются впервые для каждого конкретного фасада. Однозначно фасадные технологии будут усложняться, так как внешний облик здания напрямую влияет на продажи квадратных метров. Красивый самобытный фасад наряду с хорошим благоустройством увеличивает ценность объекта в глазах покупателя. Мы стараемся предложить заказчику решения, которые позволят реализовать самые смелые замыслы архитектора», — подчеркнул представитель Группы Альтернатива.
Стекло и металл
По словам руководителя подразделения специальных проектов и инновационных технологий АО РСК Алексея Дудина, современная архитектура стремится к визуальной легкости и сложным геометрическим формам. В том числе растет спрос на панорамное, сферическое и другое остекление с пространственными изгибами, что предъявляет новые требования к материалам. Традиционное термоупрочненное стекло зачастую не справляется с риском деформаций в крупноформатных конструкциях, ведь современный фасад — это синтез эстетики и надежности, последнее определяет долговечность всего объекта.
«Для реализации смелых архитектурных замыслов, таких как малые и переменные радиусы или двухплоскостное моллирование, традиционные методы моллирования и термоупрочнения недостаточны. Наше решение — применение гравитационного моллирования. Последующая обработка изделий химическим упрочнением и при необходимости — ламинацией придает им повышенную устойчивость к нагрузкам, сохраняя высокие эстетические и оптические свойства. Мы видим будущее фасадных технологий в гибридных решениях. Сочетание процессов, подобное нашему — моллирование плюс химическое упрочнение, — открывает возможности для проектов, ранее технически невозможных», — добавил он.
Руководитель архитектурного отдела ООО «Алюминиум Рус» (эксклюзивный дистрибьютор Reynaers на территории РФ, ранее — Reynaers Aluminium Rus) Наталья Кабанова отмечает, что все бо́льшую популярность набирают решения для светопрозрачных конструкций с минимально видимым профилем, которые позволяют создавать современные «чистые» фасады. «Конечно же, усложняется архитектура объектов, и увеличиваются габариты открывающихся элементов, стандартные системы уходят на второй план, мы все чаще разрабатываем уникальные решения Reynaers Aluminium под конкретные проекты. Благодаря многолетнему опыту и высококвалифицированной команде наша компания успешно реализует даже самые сложные объекты, обеспечивая при этом высокий уровень энергоэффективности и функциональности фасадных решений.
Мы убеждены, что современный уровень развития индустрии светопрозрачных конструкций открывает безграничные возможности для воплощения выдающихся архитектурных замыслов. Именно поэтому вместе с нашими партнерами мы создаем инновационные системы, поддерживая смелые идеи архитекторов и отвечая на запросы девелоперов», — подчеркнула специалист.
Современные фасады часто создаются из стекла, композитных материалов, керамики, металлов и умных панелей, говорит заместитель директора по маркетингу и продажам «Алютех Санкт-Петербург» Сергей Чирков. Это позволяет архитекторам использовать асимметрию, динамичные линии, многоуровневые и объемные фасады, что делает здания более выразительными, запоминающимися и позволяет добиться уникальности форм и текстур. «Архитектура фасадов видоизменяется и требует все больше сложных и смелых решений от производителей. Сегодня каждый проект является индивидуальным, применение стандартных подходов и решений не позволяет отвечать высокому уровню сложности фасадов, и каждый проект прорабатывается индивидуально с выпуском новых решений в зависимости от поставленных задач автором проекта. В данное время тенденция к “гигантизму” и сложным формам в архитектуре приводит к развитию систем модульных фасадов и большеформатных окон высотой уже более трех метров».
Тренд на уникальность
По словам руководителя группы архитекторов MARKS GROUP Валерии Ланецкой, в последнее время действительно наблюдается тенденция к уникальности фасадных решений. Это свидетельствует об отходе от массового, типового подхода в пользу индивидуальности, выразительности и контекстуальности. Фасад становится ключевым элементом бренда, художественным высказыванием и инструментом коммуникации с городской средой. Уникальная архитектура способствует конкурентным преимуществом. Она повышает статус объекта и, как следствие, привлекает внимание арендаторов или покупателей. Определенные материалы неразрывно связаны с конкретными стилями. Их применение сразу задает архитектурный код. «Если говорить о перспективе, то, на наш взгляд, фасады будущего перестанут быть просто статичной “оболочкой” здания. Они превратятся в активные, адаптивные и многофункциональные системы, которые взаимодействуют с окружающей средой и жильцами», — полагает эксперт.
В целом архитекторы стараются избегать монотонности и отражают уникальность своего проекта в облике каждого дома, отмечает генеральный директор ГК «Миторра» Дмитрий Кутузов. В зависимости от класса и расположения будущих зданий формируется запрос на определенный внешний облик. Девелоперы предлагают проекты с авторской архитектурой аудитории, готовой доплачивать за эксклюзивность. А у современного покупателя растет запрос на красоту и уникальность в противовес устаревшим решениям. Если есть запрос на красоту и айдентику, то и предложение становится намного более разнообразным и смелым. «К примеру, новые технологии позволяют применять насыщенные и темные цвета, которые не выгорают на солнце, любые фактуры и текстуры, любые формы, любое количество прозрачности — такое изобилие не было доступно раньше, сейчас мы имеем намного более широкий диапазон эстетических возможностей, чем когда-либо».
Между тем не выходят из моды и натуральные материалы. По словам главного архитектора проекта, партнера архитектурного бюро «Студия 44» Ивана Кожина, наилучшим образом об их качестве «рассказывает» уже построенное здание. «Мы подмечаем интересные реализованные проекты коллег, зачастую звоним и спрашиваем, что они применяли, кто был исполнителем. Наше бюро все же питает любовь к естественными материалам — настоящий кирпич, натуральный камень, терракота и т. д. И, конечно, мы внимательно следим за тем, что появляется на рынке. Обращаем внимание на крупноформатные решения, которые позволяют создавать масштабные, цельные конструкции, где минимум швов и прочих стыков. Если думать о будущем, то, мне кажется, все упирается в культуру работы с материалами подрядчиков. Важно шире применять на практике те качественные системы, которые уже есть. Хочется, чтобы профессионализм подрядчиков рос, в частности развивалось умение решать различные сложные узлы», — резюмирует Иван Кожин.
Как снизить ущерб от коррозии металла и сократить затраты на обслуживание трубопроводов на 10%?
Каждая шестая домна в России сегодня работает «впустую» по одной причине: коррозия съедает около 10% всего производимого металла[1]. Проблема коррозии под изоляцией обостряется с каждым годом, так как эксплуатируемые металлические изделия стареют, а количество разрушающих факторов увеличивается. В результате коррозия становится причиной колоссального экологического и экономического ущерба. Совсем избежать самопроизвольного разрушения металлов невозможно, но есть способы замедлить процесс. О том, как это сделать, рассказали в компании ROCKWOOL Россия. Эксперты компании с 2015 года прицельно исследуют проблематику возникновения коррозии под изоляцией.
Чем опасна коррозия металла?
Негативные последствия коррозии связаны с существенным увеличением затрат на эксплуатацию промышленного оборудования и устранение последствий разрушения металлов, а также с серьезными рисками для экологии и безопасности людей.
Так, если говорить об экономической стороне проблемы, то ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют 3-4% ВВП в США и Германии, а в России — более 5%. Из-за коррозии трубопроводов и оборудования под изоляцией сокращается потенциальный срок службы промышленных объектов, а вынужденные приостановки на ремонт снижают эффективность и увеличивают потери бизнеса. Так, час простоя может стоить до 20 тысяч долларов.
Эксперты ROCKWOOL добавляют, что 60% аварийных ситуаций с трубопроводами происходят вследствие коррозии металла. При этом стоимость ремонта может составлять до 300 тысяч рублей на один метр трубы. В среднем на ремонт повреждений от коррозии под изоляцией уходит около 10% от общего бюджета на обслуживание трубопроводов.
С точки зрения экологической безопасности и рисков для населения серьезные опасения вызывают возможные последствия из-за производственных аварий по причине коррозии. По данным Росприроднадзора, основная причина утечек из резервуаров и трубопроводов — это коррозионные повреждения. Так, в 2020 году из-за коррозии на трубопроводе Оха-Комсомольск-на-Амуре произошел разлив нефтесодержащей жидкости на площади 0,4 га.
К сожалению, коррозия металла приводит не только к экологическим катастрофам, но и к гибели людей. Один из самых резонансных случаев произошел в 2020 году в Перми: в результате прорыва теплотрассы погибли пять человек. Как сообщили в Ростехнадзоре, причиной аварии стал локальный коррозионный износ участка трубопровода вследствие старения антикоррозионного изоляционного покрытия.
Почему возникает коррозия?
В появлении коррозии всегда так или иначе виновата влага, однако ее влияние может быть разным, например:
- общая и точечная коррозия углеродистой стали возникает при контакте влажной среды и углеродистой стали;
- коррозионное растрескивание под действием внешних напряжений нержавеющей стали происходит из-за воздействия водорастворимых хлоридов из воды.
По оценкам ученых, в последние годы появились дополнительные факторы, которые провоцируют новые ЧП из-за самопроизвольного разрушения металлов. В частности, это интенсивное развитие трубопроводной сферы, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, а также устаревание существующего оборудования и несвоевременный ремонт. Кроме того, по словам академика РАН Евгения Каблова, к таким факторам можно отнести и появление новых видов бактерий.
«Воздействие отдельных бактерий привело к тому, что интенсивность коррозии увеличилась на 20–30%. Даже нержавеющие материалы, которые никогда не корродировали, эти бактерии прожигают, как лазер. Они передвигаются по металлической поверхности, и продукты их жизнедеятельности разрушают нержавейку», — рассказывает Евгений Каблов.
Не последнюю роль в возникновении коррозии играет и промышленная изоляция. Сегодня абсолютное большинство трубопроводов изолируются, чтобы снизить теплопотери. И именно под слоем изоляции зачастую и начинается разрушение металла.
Как снизить риски коррозии под изоляцией
Коррозия под изоляцией — это наружная коррозия трубопроводов или оборудования, которая появляется под внешней обшивкой изделия из-за проникновения влаги. Это одна из самых опасных и коварных разновидностей разрушения металла. Дело в том, что очаги коррозии в таких ситуациях скрыты изоляцией и их нелегко вовремя обнаружить. В лучшем случае проблема вскрывается при снятии изоляции во время очередной проверки, в худшем — уже при аварии. Наиболее высокий риск возникновения коррозии возникает на трубопроводах, работающих в циклическом режиме (нагрев-остывание).
О предотвращении коррозии нужно задумываться еще на этапе проектирования. Есть четыре ключевых правила:
- Трубопроводы и оборудование должны проектироваться так, чтобы положение опор, фитингов и прочего максимально способствовало отведению воды.
- На трубопроводы и оборудование необходимо наносить подходящее антикоррозионное покрытие и регулярно проверять его состояние в рамках плана техобслуживания.
- Необходимо выбрать подходящий изоляционный слой, который будет соответствовать назначению и не станет источником дополнительной коррозии.
- Следует подобрать оптимальную систему защиты от атмосферных воздействий. Она должна соответствовать назначению, сочетаться с установленной под ней изоляцией и регулярно проверяться.
Как выбрать подходящую изоляцию?
Обычно при выборе изоляции для трубопроводов и другого оборудования подрядчики уделяют внимание ее теплопроводности и максимальной температуре эксплуатации. Однако для снижения рисков коррозии под изоляцией этого недостаточно, важно учесть причины ее появления. Их всего три: материал впитывает влагу, плохо выводит влагу или же не соответствует по химическому составу. Таким образом, правильная изоляция не должна влиять на стальную конструкцию, поглощать воду и задерживать пар.
«Есть три параметра, которые непосредственно влияют на саморазрушение металла под изоляцией. Во-первых, это химическая инертность: коррозия стали ускоряется, если из изоляционного материала можно выделить кислотные соединения. Поэтому водная вытяжка из изоляционного материала должна быть слегка щелочной. Во-вторых, это содержание хлоридов. Они могут выщелачиваться и приводить к растрескиванию под внешним напряжением. Уровень содержания подверженных водному выщелачиванию хлоридов в изоляционном материале должен быть выше 10 мг/кг. В-третьих, это водоотталкивающее свойство: водопоглощение должно быть не более 1 кг/м2», — рассказывает Роман Бочков, менеджер по развитию направления Техническая изоляция и Огнезащита компании ROCKWOOL Россия.
Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов (NACE) провела ряд испытаний, чтобы проверить, какие именно изоляционные материалы соответствуют перечисленным свойствам. Оказалось, что самый оптимальный вариант для промышленного применения — это каменная вата. Во время испытаний этот материал показал самую низкую площадь повреждения поверхности: всего 32%, в то время как у изоляции из стекловаты этот показатель составил 42%, у пеностекла — 70%, а у ПИР — все 100%. Максимальная глубина повреждения металла при изоляции каменной ватой тоже оказалась самой низкой (всего 40 мкм), а максимальная скорость коррозии — самой медленной из всех (0,5 мм в год)[2].
Аналогичные испытания провела и лаборатория МГУ: каменную вату с содержанием водорастворимых хлоридов менее 10 мг/кг сравнили с каменной ватой с высоким содержанием хлоридов, а также со стеклянной ватой, синтетическим каучуком, пеностеклом и пенополиуретаном. Среди всех перечисленных материалов для промышленной изоляции лучшие результаты продемонстрировал первый образец: скорость коррозии при использовании каменной ваты с низким содержанием водорастворимых хлоридов составила всего 0,23 мм в год. Для сравнения: под изоляцией из каучука коррозия развивается со скоростью 0,52 мм в год, а под пенополиуретаном — 0,75 мм в год.
«Мы регулярно проводим собственные исследования проблематики возникновения коррозии под изоляцией, ориентируясь, в том числе и на рекомендации NACE. Результатом этой работы стала специализированная линейка прошивных матов и навивных цилиндров из каменной ваты ProRox с низким содержанием водорастворимых хлоридов (меньше 10 мг/кг). Испытания показали, что применение такой изоляции увеличивает ресурс трубопроводов от 11 до 17 % по сравнению с изоляцией из каменной ваты с высоким содержанием водорастворимых хлоридов», — добавляет Роман Бочков.
Прошивные маты и цилиндры ProRox гидрофобизированы, что обеспечивает эффективную защиту от проникновения влаги по всей толщине её слоя. Кроме того, она не препятствует проходу пара, что снижает риск образования конденсата. Такая изоляция доказывает свою эффективность даже на предприятии в условиях Крайнего Севера.
Коррозия металла — неизбежный процесс, однако это не повод оставить попытки и прекратить бороться с ней. Современные разработки предлагают эффективные методы защиты технических сооружений от подобных повреждений и позволяют существенно снизить скорость саморазрушения металлов. А значит — избежать колоссального ущерба.
[1] По данным Института физической химии РАН, https://tribune-scientists.ru/articles/357
[2] ASTM – G189-07 Standard Guide for Laboratory Simulation of Corrosion Under Insulation. Испытания NACE
Преимущества и недостатки стеклофибробетона
Стеклофибробетон (СФБ) – экологически чистый, не горючий, антивандальный материал, легкий, но прочный и не требующий ухода, с эксплуатацией не менее 50 лет.
Преимущества
СФБ состоит на 99% из природных компонентов: цемента, кварцевого песка, щелочестойкого стекловолокна и пластификаторов. Путем добавления в состав пигментов и фракций натурального камня, слюд, зеркальной и стеклянной крошки получаются различные фактуры: имитация натурального камня (мрамор, травертин, известняк и др), имитация дерева, гладкий, рельефный, объемный, перфорированный рисунок по чертежам заказчика, фактура с кавернами, "короед", интеграция СФБ с клинкером.
Имитация натурального камня на фасаде пользуется наибольшей популярностью так как позволяет уменьшить смету и время производства минимум в 5 раз, а также снизить риск брака при изготовлении сложных по форме фасадных изделий и их перевозке.
Благодаря армирующему щелочестойкому стекловолокну в составе, изделия имеют более высокую прочность и антивандальность например в сравнении с клинкером. При этом фибра не добавляет избыточного веса, что снижает нагрузку на подсистему и как следствие на фасад здания.
Похожие характеристики у фиброцементных плит, но в отличие от них СФБ не ограничен плоской геометрией, т.е лепнина, радиусные карнизы из фиброцемента не получатся. Также, срок эксплуатации у СФБ не 20, а минимум 50 лет. Объясняется это технологией изготовления фасадного декора. Методом пневмонабрызга позволяет равномерно распределять фибру по всей форме. В результате поверхность не царапается, не скалывается и не хрупкая при перевозке.
Стеклофибробетон не горюч и устойчив к резким перепадам температур, что очень актуально в нашей стране, особенно в районах севера и в Сибири. Даже если пожар все-таки случился СФБ не выделяет токсичных и ядовитых веществ как пенополистерол, полиуретан или полимербетон. Это подтверждено сертификатами и лабораторными испытаниями.
Своей антивандальностью и долговечностью СФБ востребован при строительстве гос объектов. Особенно привлекательно для заказчика что за ним не надо так тщательно ухаживать как за камнем, например.
Недостатки
Стеклофибробетон не самый легкий материал, что влияет на цену при монтаже и перевозке. Тут преимущество на стороне стеклопластика, или как его еще называют стеклокомпозит. Изделия из него тоньше и легче примерно в 3-5 раз. Но сам материал дороже и ограничен по фактурам в отличие от стеклофибробетона.