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.
Использование ИИ на производствах минеральной изоляции
ТЕХНОНИКОЛЬ планирует создать цифрового двойника технологической линии для проведения экспериментов в виртуальной реальности, а также внедрять системы машинного зрения и анализа данных с помощью ИИ. В прошлом году вложения в цифровые проекты достигли 50 млн руб.
Совместно с Российским технологическим университетом МИРЭА ТЕХНОНИКОЛЬ начнет проект по использованию искусственного интеллекта для анализа данных, накопленных в системе управления и мониторинга производством компании (MES). Также планируется создание цифрового двойника технологической линии по выпуску каменной ваты. Цифровая модель даст возможность проводить эксперименты с рецептурой продуктов и настройками оборудования в виртуальной реальности и отслеживать, как при этом меняется качество материалов и эффективность производственных процессов. И только после этого исходя из результатов принимать решения о практической реализации.
«Цифровизация позволяет повысить качество управления предприятием, уйти от рутины, решить проблему с кадрами и, конечно, снизить текущие расходы и производственные издержки. Например, применение ИИ для анализа данных может помочь найти те зависимости, которые мы сейчас не способны увидеть, а в дальнейшем – принимать более взвешенные, продуманные и правильные решения», – отметил Денис Гусев, технический директор направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Ряд проектов по цифровизации производства ТЕХНОНИКОЛЬ направлен на импортозамещение. Так, на заводе каменной ваты в Белгороде удалось заменить систему управления оборудованием Infor EAM, прекратившую поддержку российских пользователей, на отечественный аналог. Уже началось масштабирование этого решения на предприятия в Заинске (Татарстан), Челябинске и Юрге. До конца года ею оснастят остальные заводы каменной ваты.
Для обходов и осмотров оборудования компания разработала собственное программное обеспечение «Мобильный обходчик». Это приложение к EAM-системе, которое использует VR-технологии для обслуживания производственных установок. Его тестирование завершается на заводе каменной ваты в Заинске. В промышленную эксплуатацию приложение запустят в конце мая. Инвестиции в создание ПО составили 5,5 млн рублей и окупятся всего за 4 месяца. Это решение позволит ежегодно экономить около 10-12 млн руб.
Часть средств ТЕХНОНИКОЛЬ потратит на внедрение цифровых технологий на новых заводах минеральной изоляции на основе стекловолокна в Московской (Серпухов) и Новгородской (Чудово) областях. Здесь установят системы машинного зрения на основе нейросетей, направленные на повышение безопасности труда. Они будут интегрированы с системой управления производством и смогут отключать оборудование при появлении человека в опасной зоне. Аналогичными системами уже оснащено 7 заводов каменной ваты на территории РФ. Завершить проект планируется в 2027.
Кроме того, на заводах в Серпухове и Чудове появится система управления производством MES. Она позволяет оперативно получать данные с технологических линий, использовать их для дальнейшей аналитики и вести отчетность на единой платформе. MES-системы уже действуют на 8 заводах каменной ваты ТЕХНОНИКОЛЬ в России. В Чудове проект будет завершен уже в июне 2025, затем к его реализации приступят в Серпухове.
В Уфе прошла практическая конференция, на которой обсудили вопросы внедрения российских ТИМ-систем в строительную отрасль
В столице Башкортостана прошла практическая конференция «Технологии информационного моделирования и инжиниринга». В ее рамках приглашенные эксперты и специалисты обсудили развитие отечественных ТИМ-систем, поделились опытом применения российского инженерного ПО в строительную и смежные отрасли. Мероприятие организовали АО «СиСофт Девелопмент» совместно с партнером-экспертом ООО «Курайсофт».
Переход как необходимость
В самом начале конференции БашТИМ ее участники обозначили важность интеграции отечественных технологий информационного моделирования в проектирование, строительство и эксплуатацию объектов. Они отметили, что переход на российское ПО способствует повышению безопасности данных и снижению зависимости от иностранных технологий, что особенно актуально в условиях текущих экономических вызовов. Кроме того, использование отечественных решений позволяет более эффективно учитывать специфические требования и стандарты, действующие в стране. Среди других явных преимуществ отечественного программного обеспечения — необходимые библиотеки элементов, типовые решения и готовые подсистемы для генерации чертежей и спецификаций, которые получает заказчик.
Докладчики поделились опытом внедрения в деятельность своих организаций отечественного программного решения. Системный администратор АО «НПИИЭК» Рамиль Халфутдинов рассказал о создании цифровой инфраструктуры с помощью программного комплекса TDMS (Technology Data Management System). Это ПО помогает управлять электронными архивами и проектами, обеспечивая интеграцию процессов документирования и поддержки жизненного цикла изделий.
По словам специалиста, ранее процессы управления документацией строились вокруг традиционных методов, основанных на структурированных папках и сети общего пользования. «Руководство нашей компании осознало необходимость их модернизации ввиду растущих требований клиентов и увеличивающегося объема данных. Важнейшими требованиями стали повышение прозрачности процессов и снижение административных издержек. Внедрение TDMS позволило значительно повысить производительность труда сотрудников, свести к минимуму временные затраты на выполнение задач и обеспечить общую прозрачность операций. Благодаря использованию цифровых инструментов удалось существенно сократить бюрократические барьеры и наладить оперативный обмен данными как внутри подразделений, так и с внешними. Следующим этапом стало использование возможностей TDMS для построения современных информационных моделей. Это позволило интегрировать проектирование и документацию в единую систему, обеспечивающую быстрый доступ ко всем необходимым данным», — подчеркнул Рамиль Халфутдинов.
Руководитель группы трехмерного моделирования ООО ЭПЦ «Трубопроводсервис» Евгений Федоров рассказал, как его компания внедряла отечественное ПО для комплексного трехмерного проектирования. Сотрудники положительно оценили преимущества автоматизации, перейдя на трехмерное моделирование и отказавшись от устаревших методов работы. Применение 3D-проектирования позволило организации соответствовать современным рыночным тенденциям и повысить свою конкурентоспособность, а цифровой программный комплекс дал возможность реализовывать проекты любой сложности.
«Нами было принято решение использовать программное обеспечение Model Studio CS. Применение данного ПО оптимизировало и ускорило рабочий процесс, сократив время на составление технической документации и сведя к минимуму возможные ошибки. Вместо длительного поиска и ручной компиляции данных специалисты получили удобную цифровую среду, которая упрощает общение между проектировщиками и инженерами», — сообщил специалист.
О внедрении в свою деятельность российских ИТ-продуктов на конференции БашТИМ также рассказали генеральный директор компании «Спектр Глобал» (BIM-Global) Вячеслав Гусельников, директор ООО «Петроинжиниринг» Олег Шаяхов, советник директора ООО «АР СОФТ» Антон Порхун и другие участники конференции.
Вырастить кадры
Одной из ключевых тем мероприятия стали вопросы подготовки кадров, обладающих навыками работы с цифровыми технологиями. По мнению экспертов, недостаток квалифицированных специалистов может стать серьезным препятствием для успешной реализации проектов, особенно в условиях быстро меняющегося технологического ландшафта. Поэтому важно не только внедрять современные инструменты, но и активно развивать образовательные программы, которые будут соответствовать требованиям отрасли. Кроме того, дальнейшее расширение сотрудничества школ, колледжей и университетов с бизнесом откроет новые горизонты перед инженерным сообществом.
По мнению доцента Уфимского государственного нефтяного технического университета Марселя Дусалимова, вопрос обучения персонала российских предприятий и в целом специалистов инженерной школы работе на отечественном ПО является одним из важнейших в ТИМ-повестке. Однако наблюдается ряд сложностей, с которыми сталкиваются вузы при внедрении ТИМ в свои учебные планы. Решение этих проблем требует комплексного подхода и сотрудничества между образовательными учреждениями и промышленностью.
«В УГНТУ мы постоянно развиваем ТИМ-компетенции. На базе вуза действует Центр ТИМ-компетенций. Обучение студентов идет на отечественной инженерной платформе и программных продуктах. Кроме того, регулярно происходят корректировки рабочих программ, разрабатывается учебный план, учитывающий междисциплинарное взаимодействие, ведется проектная деятельность с использованием ТИМ по выбранным направлениям подготовки студентов», — подчеркнул представитель вуза.
Обеспечить совместимость
Генеральный директор «Курайсофт» Александр Хомутов в своем выступлении отметил, что при реализации проектов важно правильно определить атрибутивные данные, которые описывают компоненты информационных моделей. Одной из главных трудностей является их правильный выбор для каждого элемента проекта. Еще одна задача — обеспечение совместимости между разными программными платформами, такими как Archicad, Revit и Civil 3D. Каждое приложение формирует свою структуру данных, что усложняет процесс передачи информации между специалистами разных отделов.
«Универсальная платформа российского разработчика CADLib, которую мы выбрали, способна автоматически определять и фиксировать атрибутивные данные из различных источников. Каждый компонент информационной модели получает уникальные идентификаторы, которые описывают его размер, материал, производителя и другие характеристики. Это нововведение стало значительным шагом вперед, наглядно демонстрируя, как правильно подобранные инструменты могут значительно повысить эффективность производственного процесса», — добавил он.
Завершая мероприятие, Александр Хомутов подчеркнул, что БашТИМ стал отличной площадкой для обмена опытом с коллегами и налаживания профессионального взаимодействия. Это еще раз подтверждает, что развитие ТИМ в стране только набирает обороты, а отечественное ПО составляет достойную конкуренцию западному софту в силу своего функционала, его гибкости и удобства в использовании.