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.
Испытание ТЕХНОНИКОЛЬ доказало, что нельзя сочетать битумно-рулонные материалы и ПВХ-гидрошпонки
Эксперимент показал: соединение битумно-рулонного материала и ПВХ-гидрошпонки не выдерживает даже минимального давления воды.
Основное преимущество ремонтопригодных систем для гидроизоляции подземных конструкций – своевременное выявление и устранение протечек. Их структура позволяет локализовать проникшую воду: не дать влаге распространиться по всей конструкции и нанести масштабные повреждения.
Один из способов локализации – устройство карт-секций с помощью внутренних гидрошпонок. Гидрошпонки выступают в роли барьера, «запирая» воду в одном пространстве, и поэтому их соединение с гидроизоляционным материалом должно быть на 100% герметичным. Однако на строительном рынке встречаются системы, где ПВХ-гидрошпонки вплавляются в битумно-рулонные материалы – такое соединение нельзя считать водонепроницаемым. Это было доказано испытаниями, которые провели специалисты ТЕХНОНИКОЛЬ.
В рамках испытаний изучалась надежность конструкции гидроизоляции, подразумевающей соединение ПВХ-гидрошпонок и наплавляемой битумно-рулонной гидроизоляции.
Для теста был изготовлен образец-карта: на бетонное основание в два слоя наплавили битумно-рулонный материал, в который, в свою очередь, вплавили ПВХ-гидрошпонку. Чтобы полностью закрыть карту, к верхней части гидрошпонки приварили ПВХ-мембрану LOGICBASE с прямым ПВХ-штуцером.
Образец был крепко зафиксирован фанерой и струбцинами. К ПВХ-штуцеру подключили опрессовочный насос и подали воду давлением 0,1-0,2 бар. Всего лишь при таком незначительном напоре соединение битумно-рулонного материала и ПВХ-гидрошпонки дало течь. Секция оказалась совершенно негерметичной – на реальном объекте вода уже распространилась бы по всей конструкции.
«Битумно-рулонные материалы и ПВХ-гидрошпонки практически несовместимы друг с другом – у них слишком разный химический состав, – рассказала Мария Насонова, технический директор подразделения «Полимерные мембраны и PIR» компании ТЕХНОНИКОЛЬ. – Даже в тех случаях, когда необходимо соединить битумно-рулонный материал и ПВХ-мембрану, используется вспомогательная комплектация, например, переходная лента».
Исследование показало, что системы, в которых предлагается напрямую совместить битумно-рулонные материалы и ПВХ-гидрошпонки, нежизнеспособны. Применение такого решения может быть дешевле в моменте, но гарантированно принесет масштабные убытки после первой же протечки.
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.