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.
Рециклинг в приоритете
Несмотря на отсутствие четкой федеральной законодательной базы, регулирующей процессы рециклинга, демонтажные компании стремятся к максимально возможной переработке отходов строительства и сноса.
В настоящее время в России пока отсутствует четкая федеральная нормативно-правовая база, регулирующая обращение с отходами строительства и сноса, и в частности механизмы рециклинга. Данный фактор тормозит развитие отрасли переработки отходов, сдерживает инвестиции в новые проекты. Несмотря на то, что власти страны выступают за вторичную переработку строительных материалов, пока существенная часть отходов по-прежнему отправляется на полигоны, вместо того чтобы возвращаться в экономический оборот в качестве вторичного сырья.
Назрела потребность
Управляющий Национальной Ассоциации Демонтажных Организаций Артем Кондратьев подтверждает, что на федеральном уровне деятельность по обращению с отходами строительства и сноса специально не регулируется. Слово «специально» означает, что деятельность регулируется, но в соответствии с общим законодательством по обращению с отходами производства и потребления. Однако потребность в изменениях назрела. «Высока вероятность устранения существующих законодательных пробелов в первую очередь за счет внесения изменений в федеральный закон № 89. Появятся как понятие отходов строительства и сноса, так и требования по обращению с ними. Среди наиболее значимых законодательных изменений считаю закрепление нормы о том, что отходообразователем является собственник зданий, земельного участка или застройщик, технический заказчик. Это усилит контроль со стороны заказчика в части привлечения добросовестных подрядчиков за счет рисков и ответственности заказчика».
Вторая важная инициатива, добавляет управляющий НАДО, — возможность обработки и утилизации отходов на площадке их образования (площадке производства демонтажных работ). Обеспечение этой меры значительно (от 2,5 до 8,5 раза) снижает затраты заказчика на обращение с отходами от сноса зданий, обеспечивает его вторичной продукцией (например щебнем), а специализированного переработчика отходов — подготовленным (отсортированным) сырьем для более глубокой переработки и эффективного производства новых материалов, сокращает выбросы СО2 от транспорта в случае перевозки всех отходов на полигон/КПСО, освобождает лимиты полигона для тех видов отходов, которые нельзя утилизировать (переработать).
Главный эколог ООО «ГЕОИЗОЛ» Татьяна Шевченко также отмечает, что отдельные законы и подзаконные акты, формулирующие требования по обращению со строительными отходами, отсутствуют. Кроме того, нет понятия «переработка» как такового. Используется термин «утилизация». По словам специалиста, для того чтобы применять отходы в строительстве или материалы из отходов, необходимо в свод правил по строительству внести изменения по применяемым материалам. А также разработать ГОСТы на такие материалы, чтобы их в дальнейшем можно было бы внести в свод правил и применять в строительстве. При этом введение дополнительного контроля за процессом переработки отходов со стороны субъекта не нужно, он не имеет никакого смысла, так как деятельность по обращению с отходами контролируется Росприроднадзором.
По мнению главного эколога ООО «Строительная фирма “ИРОН”» Светланы Митченко, регулирование любой деятельности, связанной с обращением отходов, требует комплексного и разумного подхода. «С одной стороны, любая система дисциплинирует и отходообразователя, и утилизатора, и транспортировщика отходов, ведь наличие единой системы помогает унифицировать правила и стандарты, что в итоге упростит контроль со стороны государственных органов и повысит ответственность организаций за правильное обращение с отходами. С другой стороны, техническая невозможность применения тех или иных стандартов, например когда сталкиваешься с неработающими системами Глонасс, неработающими и зависающими порталами для выгрузки разрешения на перемещение (такое случается при выгрузке куар-кодов)», — подчеркивает эксперт.
Дать вторую жизнь
Тем не менее большинство российских демонтажных компаний уже ставят рециклинг в приоритет в своей деятельности, стремясь к минимизации негативного воздействия на окружающую среду и оптимизацию использования ресурсов.
По словам Артема Кондратьева, каждая технология, если она позволяет переработать отход в сырье или продукцию, является эффективной. Но тут вопрос не в эффективности, а в барьерах. Среди главных технических и организационных барьеров можно выделить неоднородность отходов, объемы, образующиеся в рамках отдельно взятого объекта по демонтажу, и логистику. У многих демонтажных организаций, подчеркивает управляющий НАДО, отлажены процессы переработки железобетона и кирпича, реже — древесных отходов. Профессиональные компании обладают ресурсами, компетенциями и разрешительной документацией для выполнения переработки этих отходов на площадке производства демонтажных работ с помощью мобильных установок.
На сегодняшний день, отмечает Светлана Митченко, в России для утилизации строительных отходов применяются различные технологии и методы, которые обращают внимание на минимизацию негативного влияния на окружающую среду с максимальной переработкой образовавшихся материалов. «Из самых эффективных и относительно безопасных можно выделить метод с предварительной механической обработкой. Он позволяет выпустить фракцию, нужную потребителю, например в виде щебня, валунов, гравия. При данном виде переработки образуется относительно небольшое количество “хвостов” (остатков отхода, непригодных для повторного использования). Также при соблюдении режима пылеподавления возможно избежать негативного сценария загрязнения атмосферного воздуха».
Из таких отходов демонтажа, как бой кирпича, бетона, железобетона, рассказывает Татьяна Шевченко, прошедших дробление, делают щебень, песок и песчано-щебеночные смеси. В частности, боем кирпича можно отсыпать и даже художественно оформить парковые дорожки. Такое покрытие хорошо пропускает влагу, дорожки быстро высыхают. Из отходов грунта изготавливают многокомпонентный почвогрунт, который может применяться для благоустройства территорий. Также в процессе демонтажа образуется большое количество смешанных строительных отходов, в которые входят штукатурка, засыпка перекрытий (это не только песок, но и керамзит или шлак, стекло, пластик, паркет и т. д.). Из данных составляющих отбирают полезные компоненты, а остальное вывозится на размещение.
Опрошенные представители демонтажной отрасли считают, что современные технологии и оборудование открывают широкие возможности для достижения максимального уровня переработки строительных отходов.
Наши усилия сосредоточены на минимизации негативного воздействия на окружающую среду в процессе всех видов деятельности — демонтажа, строительства, редевелопмента и рекультивации, отмечает генеральный директор ГК «КрашМаш» Виктор Казаков. Критически важную роль в этом играет экономика рециклинга, цель которой — эффективная переработка и использование отходов. Это возможно только с применением передовых технологий, в центре которых лежит комплексный подход. Любое оборудование, предназначенное для переработки отходов — будь то мобильные дробильные установки, шредеры или сортировочные линии, — в той или иной степени демонстрирует свою эффективность, так как позволяет перерабатывать строительные отходы, не замыкая их цикл на захоронении. Рециклинговая технология сноса зданий — умный снос, — происходящая поэтапно, также дает возможность использовать отходы повторно.
«Самый эффективный инструмент — сопровождение проекта профессиональными экологами, которые собирают и анализируют документацию, тщательно следят за тем, сколько отходов было получено в результате демонтажа объекта, сколько вывезено на полигон, сколько было переработано, например, лома бетона или железобетона во вторичный щебень. Кстати, этот материал сейчас активно используется при строительстве дорог и в качестве сырья для современных стройматериалов. Минимизирует негативное воздействие на окружающую среду только работа по зеленым стандартам с полным экологическим контролем над перемещением строительных отходов и их переработкой», — подчеркивает глава ГК «КрашМаш».
Эксперты ТЕХНОНИКОЛЬ подсчитали точность «полевого» метода проверки прочности сварных швов LOGICBASE
Прочность сварных швов гидроизоляционного слоя из ПВХ-мембран LOGICBASE можно проверить непосредственно на объекте или в лабораторных условиях с помощью отобранных образцов. Исследователи выяснили, насколько точность «полевого» способа уступает технологичному лабораторному.
При устройстве гидроизоляционного слоя для подземных частей зданий и сооружений особое внимание всегда уделяется его швам. Они должны выдерживать сильные нагрузки и не уступать в прочности самому гидроизоляционному материалу. Такими свойствами обладает гидроизоляционный слой, устраиваемый из ПВХ-мембран LOGICBASE, чьи швы безопасно и быстро свариваются горячим воздухом с помощью автоматического оборудования.
Есть несколько способов проверить прочность швов непосредственно на объекте, и одним из них является испытание на раздир с помощью портативного тензиометра LEISTER EXAMO F. Испытание на раздир можно провести и в лабораторных условиях – для этого из выполненных швов вырезаются образцы и проверяются на испытательной машине. Лабораторный метод является более точным, и специалисты ТЕХНОНИКОЛЬ решили определить погрешность между ним и «полевым» способом проверки прочности швов.
В ходе испытаний из двойных швов ПВХ-мембран LOGICBASE V-SL 2,0 мм и LOGICBASE V-SТ 1,6 мм вырезали образцы-полоски размерами 20х5 см (иногда размер полоски составлял 18х5 см, что разрешено по ГОСТ) для лабораторной испытательной машины (рис. 5а) и 15х4 см для портативного тензиометра. Образцы помещали в зажимы испытательных машин согласно методикам ГОСТ Р 56584-2015 (п.7) и ГОСТ 32315.1-2012.
После окончательного закрепления образцы испытывали на раздир (то есть, один из зажимов начинал движение с постоянной скоростью, а другой оставался неподвижным) и получали показатели прочности сварных швов.
Выполненные исследования показали, что полевой метод определения средней прочности сварных швов ПВХ-мембран на раздир с помощью портативного тензиометра позволяет получить в целом достоверные показатели, погрешность которых относительно поверенного лабораторного оборудования не превышает 9,44%. Важно отметить, что благодаря своей компактности портативный тензиометр может применяться прямо на строительных объектах, включая сложные и удаленные. При этом прибор позволяет произвести оценку прочности сварных швов гидроизоляционных ПВХ-мембран прямо в присутствии Заказчика или Строительного надзора.