Крепление подсистемы и теплоизоляции в навесных вентилируемых фасадах: виды крепежа и требования к ним
Крепеж — важная, хотя и небольшая часть системы навесного вентилируемого фасада (НФС). Без него установка НФС невозможна. Качество элементов для крепления напрямую влияет на скорость монтажа, долговечность, износостойкость и энергоэффективность фасадной системы, а также ее способность выдерживать нагрузки. О видах крепежных решений и требованиях к ним рассказывает Дмитрий Алферьев, руководитель техподдержки направления «Фасадные системы» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Система навесного вентилируемого фасада состоит из подсистемы в виде металлического каркаса, теплоизоляционного слоя и облицовочного экрана. Для монтажа каждого из этих конструктивных элементов применяют отдельный тип крепежа.
Крепление подсистемы
Фасадный анкер
В большинстве случаев для крепления несущих кронштейнов фасадной подсистемы к основанию стены используют фасадный анкер. Это дюбель с распорным элементом — шурупом. ТЕХНОНИКОЛЬ, например, предлагает два вида таких анкеров — TERMOCLIP СТЕНА V2 и TERMOCLIP СТЕНА W1.
Первый предназначен для полнотелых (бетона или полнотелого кирпича), второй — для пустотелых и слабых оснований (газобетона, ракушечника, керамического блока, пустотелого кирпича и т. п.). У дюбеля TERMOCLIP СТЕНА V2 — прямая распорная зона, а зубцы расположены в шахматном порядке, чтобы обеспечить хорошую фиксацию и несущую способность. Такой дюбель в бетоне может выдерживать нагрузку более 2,5 тонны
У фасадных анкеров TERMOCLIP СТЕНА W1 распорная зона более длинная и расположена по всему телу дюбеля. Это обеспечивает его равномерное раскрытие и не создает избыточное давление. Оно распределяется по всей длине дюбеля, что снижает нагрузку на слабое основание и предотвращает его разрушение.
При выборе анкера для подсистемы важно обращать внимание на материал, из которого он изготовлен. Поскольку система находится на улице и подвергается воздействию внешней среды, предпочтительно, чтобы он был из пластика высокой прочности и выдерживал высокие температуры и нагрузки, отличался морозостойкостью, не был подвержен охрупчиванию и механическому старению. Среди представленных сегодня на рынке этим требованиям в наибольшей степени отвечает полиамид, и он используется для дюбелей TERMOCLIP СТЕНА V2 и W1.
Хуже зарекомендовали себя фасадные дюбели из полипропилена или полиэтилена, а также комбинаций различных пластиков. Они сжимаются при больших нагрузках и не обеспечивают необходимый распор. Анкеры даже из высокопрочного пластика, но с добавлением полипропилена более хрупкие, могут трескаться со временем и ломаться при вкручивании. К сожалению, если производитель не указывает полный состав материала, отличить некачественный дюбель можно только при испытаниях на монтаже.
Распорный элемент
Шуруп для крепления подсистемы может быть изготовлен из углеродистой стали с антикоррозионным электрооцинкованным покрытием, из углеродистой стали со стойким антикоррозионным покрытием или из нержавеющей стали.
Шуруп с электрооцинкованным покрытием можно использовать только во внутренних помещениях, на балконах, для установки кондиционеров и т. п., поскольку толщина такого покрытия не превышает 20 микрон, а срок службы — около 20 лет.
Для НФС подходит только шуруп с антикоррозийными свойствами, устойчивостью к механическому воздействию и высокой прочностью. Так, в крепежах TERMOCLIP СТЕНА V2 и W1 применяются шурупы с защитным покрытием Geomet (Geo), что обеспечивает их срок службы не менее 50 лет в условиях среднеагрессивной среды. В этих системах возможны три варианта исполнения распорного элемента: из углеродистой стали с цинковым покрытием, из углеродистой стали с покрытием Geomet (Geo) и из нержавеющей стали.
Важным требованием к шурупам является класс их прочности. Чем он выше, тем прочнее крепеж, и тем большую нагрузку он способен выдержать. Так, в системах TERMOCLIP СТЕНА V2 и W1 применяется шуруп с классом прочности не менее 8,8. Такой шуруп выдерживает нагрузку более двух тонн и не ломается при закручивании.
Увеличить несущую способность шурупов TERMOCLIP СТЕНА V2 и W1 помогает двухуровневая резьба: в нижней части шурупа она более высокая, в верхней становится ниже. Благодаря этому диаметр верхней части шурупа, в которой обычно происходит разрыв, не уменьшается. К сожалению, на рынке такие решения встречаются все реже, так как многие производители переходят на одинарный тип резьбы с целью снижения себестоимости.
Крепление теплоизоляции
Анкеры тарельчатые для крепления теплоизоляционного слоя
В качестве теплоизоляции в системах навесных вентилируемых фасадов применяют плиты из минеральной ваты. Она может устанавливаться в один или несколько слоев в зависимости от проектного решения и теплотехнического расчета. Для ее крепления используют тарельчатые фасадные анкеры, например TERMOCLIP СТЕНА 2 MH и TERMOCLIP СТЕНА 2 PH, состоящие из тарельчатого дюбеля и распорного элемента. Тарельчатый дюбель в этих системах имеет рондоль диаметром 60 мм, ребра жесткости, тело дюбеля и распорную зону. Распорный элемент обычно выполнен в виде гвоздя или шурупа.
Большинство производителей выпускают тарельчатые анкеры, которые подходят для крепления теплоизоляции не только в НФС, но и в системах штукатурного фасада и предназначены для установки во всех видах оснований: бетон, пустотелый и полнотелый кирпич, керамические блоки, газобетон и др. без ограничения по высоте. В зависимости от материала основания и нагрузок такие анкеры можно устанавливать на разную глубину.
В системах TERMOCLIP СТЕНА 2 MH и 2 PH используются тарельчатые анкеры, разработанные специально для систем навесных вентилируемых фасадов. Они имеют на теле дюбеля специальные ребра ограничения глубины установки. Это предотвращает проминание теплоизоляции при ее установке, из-за которого теплозащитные характеристики НФС снижаются. Особенно это важно при монтаже внутреннего слоя, где используется минеральная вата меньшей плотности.
В крепежных системах TERMOCLIP СТЕНА 2 MH и 2 PH дюбели для теплоизоляции выполнены из полиэтилена. Поэтому отличаются пластичностью, ударной вязкостью, повышенной стойкостью к морозу и высоким температурам. Нагрузка на них не такая высокая, как на несущие кронштейны, им достаточно выдерживать воздействие ветра и вес минеральной ваты. Здесь на первый план выходит требование к отсутствию хрупкости. Поэтому дюбель из полипропилена в этом случае не подойдет — при ударе, особенно при низких температурах, он может трескаться и разрушаться.
Кроме того, выбор анкера для крепления теплоизоляции зависит от ее толщины. Для крепления внутреннего слоя, а также для утепления на высоте до 16 м лучше применять систему TERMOCLIP СТЕНА 2 PH.
Распорный элемент
В комплектацию тарельчатого анкера для теплоизоляции обычно входит гвоздь. Согласно СП 522.1325800.2023 «Системы фасадные навесные вентилируемые. Правила проектирования, производства работ и эксплуатации», он должен иметь термоголовку, которая препятствует теплопотерям через распорный элемент. Требований к виду материала в документе нет, поэтому на рынке представлены гвозди из разных пластиков.
Одно из удачных решений — распорные элементы из стеклонаполненного полиамида. Их используют, в частности, в системе TERMOCLIP СТЕНА 2 PH. Это жесткий, прочный и твердый материал, выдерживающий удары молотком при монтаже и не проводящий тепло. Правда, гвозди, полностью выполненные из полиамида, имеют ограничение по высоте применения — не более 16 м. Или же могут использоваться на фасадах любой высоты, но только для крепления внутреннего слоя минеральной ваты.
Для крепежа всех слоев изоляции на фасадах любой высоты подходят комбинированные гвозди — металлические с головкой из полиамида, как, например, в системе TERMOCLIP СТЕНА 2 MH. Они обеспечивают нужную прочность и защиту от теплопотерь. Часто, чтобы упростить себе задачу, строители используют именно такие распорные элементы для монтажа обоих слоев утеплителя. Однако это несколько увеличивает стоимость системы. Более экономичным будет для нижнего слоя применять гвозди из стеклонаполненного полиамида, для верхнего — металлические с головкой из полиамида.
Распорные элементы из полипропилена выбирать не рекомендуется: они довольно хрупкие и при ударе молотком могут раскалываться. Еще один неудачный вариант — гвозди из полиэтилена. Они слишком мягкие, плохо забиваются, не обеспечивают распор и несущую способность.
Крепление мембраны
Гидроветрозащитная мембрана в системе навесного вентилируемого фасада крепится вместе с теплоизоляцией теми же дюбелями, что и каменная вата, или отдельно, после монтажа утеплителя. В последнем случае для ее фиксации можно использовать тарельчатый винт из полиэтилена TERMOCLIP СТЕНА R, который вкручивается в теплоизоляционный слой и фиксируется за счет высокой резьбы.
Важнейшие требования к НФС — долговечность и надежность. В значительной степени обеспечить их можно, подобрав качественные материалы для крепления, которые гарантируют высокую несущую способность, стойкость к коррозии, механическому и температурному воздействиям, а следовательно — долгий срок службы всей системы и минимальные затраты на ее ремонт и эксплуатацию.
Роль модульного оборудования в защите электросетей
Модульное оборудование играет ключевую роль в защите электросетей и управлении освещением, поэтому его выбор требует особого внимания.
В проекте жилого комплекса «Остров», было решено использовать надежное модульное оборудование от бренда EKF. В каждом корпусе комплекса установлены распределительные устройства (ВРУ) с системами управления освещением.
Для наполнения ВРУ выбраны устройства из двух линеек: PROXIMA и AVERES. Контакторы AVERES подходят для частых включений и могут выдерживать серьезные нагрузки. Оборудование этой премиальной линейки отличается высокими техническими характеристиками и предназначено для объектов с повышенными требованиями к безопасности и надежности электроснабжения.
Также в проекте использованы контакторы и автоматические выключатели из профессиональной серии PROXIMA. Эти устройства защищены от несанкционированного доступа специальными запатентованными опломбировочными шторками. Все модульные устройства легко монтируются и имеют расширенную гарантию.
На всех этапах проекта команда компании «Электрорешения», официального представителя бренда EKF в России, работала в тесном сотрудничестве с застройщиком.
Фасад безопасного детства
Новые школы и детсады все чаще возводятся с применением современных алюминиевых фасадных конструкций.
Проектировщики и строители все чаще обращаются к алюминию как к универсальному материалу фасадных систем. Его используют в виде алюминиевых конструкций в облицовке стен и декорировки, а также в сочетании со стеклом и другими материалами. По мнению ряда экспертов, в настоящее время АФК становятся неотъемлемой частью современных архитектурных решений, в том числе при создании объектов образовательной инфраструктуры.
В надежных стенах
По словам начальника отдела продукта и аналитики Группы ЦДС Натальи Кукушкиной, алюминиевые конструкции присутствуют на рынке достаточно давно и постепенно завоевали популярность в сегменте жилья высокого класса, где ценятся оригинальная архитектура, разнообразие фасадных решений, количество материалов, применяемых на фасаде, сложность геометрии. На стандартных объектах такие решения если и применяются, то в ограниченном количестве, в качестве вспомогательного материала для выделения отдельных элементов фасада, например первого этажа или входной группы. Но необходимо помнить, что в девелопменте, как и в других областях, мода на тот или иной материал может меняться со временем. Алюминиевые конструкции не относятся к числу распространенных фасадных решений для социальных объектов ввиду их высокой себестоимости. Они могут использоваться на каких-то уникальных проектах — знаковом лицее, крупном спортивном комплексе или выставочном центре. В то же время для массовой инфраструктуры, которая по нормативам должна быть в каждом квартале, такой материал, скорее, пока нетипичен.
С такими выводами не согласны другие эксперты. Они отмечают, что реализация множества архитектурных проектов за последнее время с применением алюминиевых фасадных конструкций удешевилась. Кроме того, в отношении образовательных учреждений растущий интерес к АФК продиктован прежде всего с нормативной точки зрения, по закону к ним предъявляются отдельные повышенные требования пожарной безопасности.
Руководитель мастерской фасадных решений Генпро Кирилл Садеков сообщил, что помимо очевидных преимуществ в виде негорючести, АФК имеют и ряд других особенностей. Например, алюминий не нуждается в дополнительной обработке защитными составами, поскольку при контакте с атмосферой образуется оксидная пленка. Она препятствует дальнейшему взаимодействию металла с окружающей средой, тем самым защищает его от коррозии на протяжении всего срока службы. Также металл довольно легкий, что упрощает и монтаж, и требования к фасадной подсистеме по несущей способности, что сказывается на экономической составляющей проекта. Часто путают алюминиевые панели и алюминиево-композитные панели. Композитные панели при некоторых преимуществах в части экономики и других технических особенностей на данный момент не обеспечивают повышенные требования для высотных зданий и зданий категорий функциональной пожарной опасности Ф1.1 и Ф4.1. Поэтому на подобных зданиях применение АФК максимально оправданно.
«В последнее время увеличивается число проектов с фасадами из алюминия. Он применяется как на детских садах и школах, так и в жилых зданиях, общественных зданиях, административных. АФК, являясь универсальным решением в техническом плане, предлагает практически неограниченную свободу по визуальным возможностям фасадов», — добавил он.
По данным Алюминиевой Ассоциации, отмечает главный архитектор проекта архитектурного отдела MARKS GROUP Валентин Шевелев, срок службы подсистем из алюминиевых сплавов в среднеагрессивных средах более 50 лет, что в два раза выше, чем у систем из оцинкованной стали с полимерным порошковым покрытием при сопоставимой стоимости. Стоимость подсистем из алюминиевых сплавов на 30% меньше, чем подсистем из нержавеющей стали с сопоставимыми сроками службы. Фасадные кассеты, получаемые методом гибки из алюминиевого проката толщиной 1,5–3 мм, имеют гарантию на отсутствие признаков коррозии 50 лет. Пластичность и легкость алюминия позволяет создавать фасадные элементы самой разнообразной формы и реализовывать нестандартные архитектурные решения.
«Количество зданий с применением алюминиевых фасадных конструкций непрерывно увеличивается благодаря тому, что они позволяют воплотить архитектурные решения, отвечающие современным тенденциям к повышению качества архитектурного облика объектов социальной инфраструктуры. И с дальнейшим развитием архитектурной отрасли применение АФК будет получать все большее распространение», — уверен эксперт.
Ключевое свойство АФК — это легкость алюминия, считает директор по развитию ECOOKNA GROUP Игорь Пашанин. Благодаря этому нагрузка на несущие стены и фундамент здания минимальна. Это упрощает монтаж на большой высоте. Сам процесс монтажа напоминает сборку конструктора: на стену крепится каркас, утеплитель, а затем на него быстро навешиваются готовые панели. Кроме того, алюминий не ржавеет, фасад служит 50 и более лет без необходимости ремонта или покраски. Система вентилируемого фасада с утеплителем и воздушным зазором работает как термос, сохраняя тепло зимой и прохладу летом: «Однозначно АФК стали чаще применять при строительстве социальных объектов, и эта тенденция только растет. Раньше школы, больницы и детские сады были типовыми и довольно безликими. Сейчас подход изменился. Добавлю, что при строительстве соцобъектов обязательно противопожарное остекление. Для него используется исключительно алюминий. Только он и сталь способны противостоять распространению огня».
И цвет, и свет...
Наша компания, отмечает генеральный директор компании «АФК Лидер» Александр Савельев, является производителем фасадных панелей и ламелей из алюминия, которые благодаря своим свойствам становятся все более востребоваными при возведении объектов социальной инфраструктуры, таких как детские сады, школы и образовательные центры. Алюминиевые панели и ламели, помимо положительных технологических характеристик, связанных с обеспечением безопасности, долговечностью, простым монтажом, энергоэффективностью, придают фасадам особенную эстетичность и яркую выразительность. Благодаря широкому диапазону различных форм, которые могут сочетаться как между собой, так и с другими облицовочными материалами (стекло, камень, дерево), современные школы и детские сады становятся удивительными архитектурными произведениями, радующими взгляд и поднимающими настроение как взрослым, так и детям. А возможность комбинирования разных оттенков и текстур делает каждое здание индивидуальным и необычным.
«Вот, для примера, один из наших интересных проектов — отделка алюминиевыми ламелями фасада нового учебного корпуса “Технопарк” Государственного морского университета в Новороссийске. Изначально к нам обратились за ламелями из композитных материалов, но мы предложили использовать алюминиевые ламели с обоснованием всех их преимуществ. Мы создали целый ансамбль из ламелей с запилом индивидуального изготовления с переменным сечением от 100 до 300 мм. Это было непросто, но результат того стоил. Ламельная композиция органично и впечатляюще смотрится на масштабном витраже», — подчеркнул Александр Савельев.
В тренде — и алюминиевые конструкции с сочетанием стекла. Заместитель директора по маркетингу и продажам «Алютех Санкт-Петербург» Сергей Чирков отмечает, что витражные конструкции с использованием алюминиевого профиля сегодня становятся неотъемлемой частью проектирования социальных объектов. Их применение позволяет не только создать уникальный архитектурный облик здания, но и обеспечить оптимальное освещение внутренних помещений, что особенно важно для учреждений социального назначения. Само витражное остекление перестало быть чем-то сложно проектируемым и дорогостоящим, а преимущества, которые дает алюминиевый профиль, при создании светопрозрачных фасадов, стали повседневным спасением во многих сложных проектах. Эти факты и привели к наличию алюминиевых витражей практически в каждом социальном объекте: атриумы, спортивные залы, бассейны и т. д.
«В данное время мы заканчиваем совместную работу над проектом на набережной Невской губы, это школа на 1650 мест. В нем воплощены все современные технологические решения, и алюминиевые витражные конструкции не стали исключением. В проекте применены решения по остеклению зенитных фонарей, теплых алюминиевых окон, внутренних перегородок, противопожарных конструкций, витражей спортивных залов, атриумов, входных групп. Это будет не просто школа, а украшение данной локации и замечательный пример для многих компаний, проектирующих подобные социальные проекты в нашей стране», — резюмирует Сергей Чирков.