Нвф что это такое
Udinart.ru

Строительный портал

Нвф что это такое

Вентилируемый фасад: устройство, разновидности, тонкости монтажа

В зависимости от того, из какого материала строится или построен дом, раньше или позже каждому владельцу приходится задумываться о фасадной отделке. Вентилируемый фасад сейчас очень востребованная система, которая и защищает стены от внешнего воздействия, и повышает энергоэффективность дома, и кардинально меняет его вид. Вариантов устройства вентфасада множество, но все они производное базовой технологии, достойной подробного рассмотрения.

Содержание

  • Устройство системы вентилируемого фасада и сфера применения
  • Разновидности подсистем для вентилируемого фасада
  • Бескаркасный вентфасад
  • Облицовка вентилируемого фасада
  • Технология монтажа вентфасада

Вентилируемый фасад – устройство системы

Вентилируемый фасад – универсальная многослойная система утепления ограждающих конструкций с обязательным вентиляционным зазором в 30-50 мм для беспрепятственной циркуляции воздуха по направлению снизу вверх. Благодаря вентиляционному зазору из стенового «пирога» удаляется водяной пар, образующийся в каждом жилом доме. Иными словами, вентфасад не только защищает стены от агрессивной внешней среды, но и обеспечивает оптимальный влажностный режим, продевая срок службы строения.

Система вентилируемого фасада обычно состоит из следующих слоев:

В качестве утеплителя в вентфасадах обычно используются плиты каменной ваты, так как этот материал сочетает минимальную теплопроводность с гидрофобностью, негорючестью и отсутствием усадки. Проходя сквозь волокна, пар выпадает на внешней поверхности плит в виде конденсата и выветривается – изоляция поддерживается в сухом состоянии и не теряет теплосберегающих свойств. Привлекает и простой монтаж – враспор, без дополнительной фиксации механическим или клеевым способом. Система вентфасада включает и мембрану, закрывающую утеплитель от ветра и влаги, но она многих смущает своей горючестью.

Утепляю дом из газобетонных блоков по технологии вентфасада, утеплитель, (в два слоя, 50 плюс 100 мм), вентзазор и цокольный сайдинг. Смущает организация гидроветрозащиты – верхний слой утеплителя хоть и 90 кг/м³ плотностью, но сомневаюсь в его гидрофобных свойствах. Горючую же пленку класть не хочется, а негорючая кусается по цене вопроса при площади фасада около 300 м². Почему бы не подмешать в систему из технологии мокрого фасада, покрыв минвату разведенной до жидкой консистенции штукатуркой/раствором тонким слоем (валиком)? Смарткалк при таком пироге и штукатурке в 3-4 мм для любых растворов, даже ЦПС, дает точку росы в вентзазоре. От ветра дополнительно, имхо, защитим, от воды – тоже. Трещины, даже если будут, под вентфасадом незаметны. Есть ли подводные камни? Как будет жить раствор под вентфасадом? В чем заблуждаюсь?

Можно обойтись и без штукатурного слоя.

Производители утеплителей разрешают не устанавливать мембрану поверх утеплителя на вентфасаде. И с этим согласны проектировщики. И заказчики, которые умеют слушать аргументы.

  • На невысоких объектах тяга в вентзазоре минимальная, поэтому выдувания волокон утеплителя не будет.
  • Этой тяги достаточно, чтобы снимать влагу с утеплителя. В нормально сделанном фасаде экран закрывает от потоков воды. Такого просто быть не должно. А влага практически всегда конденсат.
  • Сплошной экран фасада, кроме керамогранита на кляммерах, сам является хорошей ветрозащитой. И сдерживает прямой воздушный напор на стену здания.

Именно это мы всегда пишем проектировщикам с просьбой пересогласовать пирог фасада, убрав гидроветрозащитную мембрану. И они это делают.

Если же контур проницаем для разного рода «соседей», без защиты могут возникнуть проблемы.

Без пленки у меня птички очень портили утеплитель, поэтому пришлось установить. А так разницы не заметил.

Когда горючесть мембраны критична и вентфасад с закрытым контуром (софиты, решетка/сетка), то на частном доме можно обойтись и без защиты, хотя в типовом конструктиве этот слой присутствует.

Вентфасады востребованы как при отделке общественных зданий, в том числе и многоэтажных, так и частных домов до трех этажей. Это обусловлено вариативностью, так как функционал и характеристики системы зависят от компоновки, а визуальное разнообразие дает возможность вписаться в любой дизайн. Ограничением может стать состояние основания – если речь о реконструкции дома с солидным «стажем» и стены ветхие, фасадная система должна быть облегченной. Это не повод отказаться от вентфасада в принципе, но придется максимально точно просчитать все нагрузки и подобрать соответствующую подсистему, крепеж и облицовку.

Разновидности подсистем для вентилируемого фасада

Подсистема представляет собой несущий каркас, преимущественно, из вертикальных направляющих (профилей), на который крепится облицовка. Также подсистема включает узлы обрамления дверных и оконных проемов и угловые элементы. При двухслойной укладке утеплителя подсистема компонуется еще и контробрешеткой. Подсистемы бывают металлические и деревянные, реже – комбинированные и полимерные.

Металлические подсистемы, устойчивые к внешней среде – из алюминия, нержавеющей или оцинкованной стали; профили монтируются как вплотную к стенам, так и на расстоянии, при помощи кронштейнов. В первом случае шаг между направляющими подбирается под ширину плит утеплителя (60 см), которые укладываются между ними враспор без дополнительной механической фиксации. Во втором – расстояние между направляющими зависит от типа облицовки (вес, размеры). Подсистемы из алюминия и нержавеющей стали дороже, но долговечнее бюджетного варианта из оцинковки. Металлическая подсистема обязательна на высотных зданиях и в случаях, когда в качестве облицовки частного дома планируется керамогранит.

Деревянная подсистема – из бруса, для защиты от внешней среды древесину пропитывают специализированными составами (антипирены, биозащита, либо одна пропитка с комбинированным действием). Направляющие монтируют вплотную к стене. Древесина доступная и достаточно прочная, поэтому основная масса вентфасадов на частных домах собирается именно на такую подсистему. При соблюдении технологии монтажа избыточная влага своевременно удаляется через вентзазор и внутри системы отсутствуют условия для развития гнили или грибка. А от прямого воздействия осадков каркас защищает облицовка.

Бескаркасный вентфасад

Как не всякий навесной фасад бывает вентилируемым, так и не каждый вентилируемый фасад – навесной, существует и бескаркасная разновидность. Речь о кирпичном вентилируемом фасаде – дом из любого стенового материала утепляют негорючей теплоизоляцией и обкладывают лицевым кирпичом через вентиляционный зазор, с фиксацией гибкими связями или металлическими кронштейнами. Кирпичный вентфасад возводят двумя способами:

  • на этапе строительства коробки – при заливке фундамент делают с учетом толщины многослойной стены;
  • вокруг эксплуатируемого дома – если нет возможности опереть кирпичный экран на фундамент, под него отливают дополнительно, реже опирают на металлические подсистемы.

Вариаций стенового пирога несколько.

Подходя к процессу основательно, я бы рекомендовал рассмотреть несколько вариантов решения фасада для случая внешнего облицовочного слоя:

  • керамический блок 440-500 мм, воздушный зазор 30-40 мм, облицовочный кирпич 85-120 мм;
  • полнотелый кирпич 380 мм, утеплитель (минераловатный или пеностекло), воздушный зазор 30-40 мм, керамический кирпич 85-120 мм;
  • ГСБ (газосиликатный блок) 375-400 мм, воздушный зазор 30-40 мм, лицевой кирпич 85-120 мм.

Выбор конкретного решения определяется сложностью фасада и требованиями к материалам (керамика, ГСБ, отношению к утеплению и т. п.).

Облицовка вентилируемого фасада

В качестве облицовки на вентилируемом фасаде могут быть практически любые материалы, ограничением может стать только низкая несущая способность основания. В таком случае допустимы только легкие материалы. Вентфсад обычно облицовывают:

  • сайдингом – виниловым, акриловым, металлическим, фиброцементным, цокольными панелями из перечисленных групп;
  • плитами – преимущественно ОСП и ЦСП с расшивкой декоративными элементами под фахверк или с дальнейшей облицовкой гибкой фасадной плиткой или гибким кирпичом;
  • плиткой – чаще бетонной, с интегрированными крепежными элементами для фиксации на подсистему;
  • керамогранитом – на подсистему и кляммеры;
  • деревом – вагонкой, планкеном, термодревесиной, обрезной и необрезной доской, имитацией бруса и др.

Бетонная плитка, имитирующая фактуру кирпича или натурального камня, позволяет преобразить фасад из любого стенового материала. А благодаря вентиляционному зазору ее можно использовать даже по паропроницаемым ограждающим конструкциям, так как влага будет выветриваться, а не замыкаться в стене.

Полгода назад утеплил и облицевал свой дом бетонной плиткой под камень, на углах фактура колотого камня. Высолов нет, не дребезжит, не отваливается. Обрешетка деревянная.

Важно знать об НВФ

1. Вентилируемые фасады — фасады из штучных материалов. Соответственно критичным становятся расстояния между окнами (по вертикали и горизонтали). Если они разные — это значительно более заметно, чем при производстве работ по оштукатуриванию фасадов, т.к. видна облицовки. Кроме того, это приводит к значительному удорожанию из-за значительного количества подрезки плитки. (Справка. Керамогранит, имеющий твердость по Мошу 8 — материал очень твердый. 100% алмазного диска хватает, в среднем, на 50-70 п.м. реза плитки. Большое количество подрезки может привести к общему удорожанию квадратного метра фасада.)

2. Материал стены. Существует большая ошибка, когда для закладки стеновых проемов используют сильнопористые материалы с малой несущей способность анкерных креплений при действии продольных и поперечных сил относительно оси анкера. Применение таких материалов не оправдано, в первую очередь, по экономическим соображениям. Дело в том, что тепловая эффективность таких материалов меньше, чем тепловая эффективность применяемой в качестве утеплителя минеральной ваты.
Рассмотрим пример расчета разницы стоимости объекта с вентилируемым фасадом при применении заделки стеновых проемов разными материалами — кирпичной кладкой из цельного кирпича толщиной 25 см и блоков из ячеистого бетона плотностью 600 кг/м3 толщиной 20 см. При расчетах будем пользоваться прил.3 СНиП II-3-79* для условий кирпич = 0,81 Вт/м°С, яч.бетон = 0,26 Вт/м°С, минвата = 0,043 Вт/м°С. Несложный расчет показывает, что для получения одинакового приведенного сопротивления теплопередаче стены R, при применении цельного керамического кирпича вместо ячеистого бетона толщина минераловатного утеплителя возрастает всего на 2 см (!). Таким образом, это приводит к удорожанию на 0,4 $/м2. Разница в стоимости материала — еще 0,1 $/м2. Увеличение несущей способности плиты перекрытия (из-за разницы в объемном весе) еще максимум 1 $/м2 фасада. Т.е. общее удешевление от применения ячеистого бетона составляет 1,5 $/м2.
Теперь рассмотрим удорожание. Рассчитаем на примере кронштейнов со средним выносом от стены на 25 см. Собственный вес системы (включая керамогранит (толщина 10 мм, объемный вес 2400 кг/м3) и утеплитель (совмещенный вариант (толщина 100 мм, объемный вес 20 кг/м3)+ (толщина 50 мм, объемный вес 80 кг/м3) итого 150 мм)) составляет, для простоты в пересчете на конец кронштейна 25,8 кг. За счет Г-образной формы кронштейна, по соотношению плеч (25/8), получаем вырывающее усилие анкера (при базовом количестве 1,75 кронштейнов на 1 м2 стены) — 46,07 кгс/шт (80,62 кгс/м2). В соответствии с нормативными документами коэффициент запаса изменяется от 3 до 6-ти в зависимости от материала стен. С учетом коэффициента запаса для анкерных креплений 6 (по материалам фирмы HILTI) получаем 276,42 кгс (483,74 кгс/м2). Значит, при несущей способности анкерного крепления в ячеистом или пенобетоне не более 50 кгс, получаем увеличение количества кронштейнов на 4,3 шт/м2 относительно базовой (. ). Это приводит к удорожанию на 16 $/м2.Применение вместо анкерных креплений сквозных шпилек с мероприятиями, гарантирующими от промерзания стены, может снизить эту цифру до 5 $/м2.
Итого убытки по общей стоимости строительства здания составляют 3,5 $/м2. И это не учитывая того, что такое решение исключает внутреннюю штукатурку стен и требует применения гипсокартона на относе, что, в свою очередь, уменьшает внутреннюю полезную площадь и увеличивает общую стоимость. А в жилищном строительстве такое решение просто неприемлемо

Читать еще:  Как снять открывающуюся створку пластикового окна?

3. Наружная облицовка вентилируемого фасада за счет воздушного зазора и утеплителя является акустическим экраном для наружных звуков. Но при этом нельзя забывать, что сам зазор является акустической трубой и любые звуки, производимые в самом зазоре, будут распространяться практически по всему фасаду (в пределах одной плоскости). В первую очередь это относится к пароизоляционной мембране. Дело в том, что на данный момент существуют два принципиальных решения, оба из которых официально разрешены. Первое — применение утеплителей кашированных (т.е. с приклееной) мембраной и второе — когда мембрана натягивается цельными холстами большой площади по некашированному утеплителю при монтаже прямо на стене. Второе решение, с нашей точки зрения, порочно. Дело в том, что натянуть пароизоляционную мембрану так, чтобы можно было гарантировать отсутствие практически невозможно. Соответственно эти будут слышны на большой площади.

4. Применение систем крепления из алюминия. При кажущейся привлекательности применения таких систем, они имеют ряд проблем:

4.1. Температура плавления алюминия 630 — 670°С (в зависимости от сплава). Температура при пожаре на внутренней поверхности плитки (по результатам испытаний Центра противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) достигает 750°С. Это может привести к расплавлению подконструкции и обрушению части фасада (в зоне оконного проема). Для корректного решения этой проблемы необходимы специальные мероприятия (защитные экраны, замена части алюминиевых элементов подконструкции на стальные, применение особой конструкции оконных обрамлений и т.д.). Это, кроме возможного образования гальванических пар, приводит к удорожанию и сводит на многие преимущества алюминиевых подсистем.

4.2. Несущая способность алюминия и его сплавов так же может быть разной. Так, например, предел прочности (несущая способность) (sв) алюминия АД-31 — 18 кг/мм2, Алюминиево-магниевого сплава АМг6 — 31 кг/мм2. Для примера предел прочности Стали 3 — 40 кг/мм2, а нержавеющей стали 12х18Н10Т — 55 кг/мм2. Кроме того, необходимо учитывать, что из алюминиевых сплавов поддаются процессу экструзии только АД-31, а алюминиево-магниевые сплавы практически никогда не бывают экструдированными. Проектировщикам, при выборе и расчете системы, с нашей точки зрения, необходимо учитывать эти показатели для определения количества кронштейнов на 1 м2 и толщины металла.

4.3. Приведенное сопротивление теплопередаче стены. Этот параметр характеризует теплозащитные свойства стены и нормируется СНиП II-3-79*. Он равен условному сопротивлению теплопередаче стены (без учета теплопроводных включений) умноженному на коэффициент теплотехнической однородности (который не может превышать единицу). Коэффициент теплотехнической однородности определяется влиянием теплопроводных включений и показывает эффективность использования теплоизоляции — чем он меньше, тем больше толщина теплоизоляции требуется для обеспечения требуемого сопротивления теплопередаче стены. А ведь толщину утеплителя при навесной конструкции пронизывают неоднородные металлические включения. И чем они массивнее, чем больше коэффициент теплопроводности металла, чем больше их количество и площадь сечения приходящаяся на 1 м2 стены, тем больше необходим слой утеплителя (относительно расчетного) для компенсации их влияния (Для примера усредненный коэффициент теплопроводности (a) нержавеющей стали 12х18Н10Т — 40 Вт/(м°С), а сплава АД-31 — 221 Вт/(м°С) (!). Таким образом сплав АД-31 является ЗНАЧИТЕЛЬНО большим проводником холода внутрь утеплителя. Необходимо так же учесть, что предел прочности алюминия в 3 раза меньше, чем у нержавейки, т.е. для достижения той же несущей способности системы необходимо либо применять материал в три раза большей толщины, либо ставить кронштейны в три раза чаще. Если некорректно учесть эти параметры, то можно свести на все преимущества вентилируемого фасада (т.к. могут появиться промерзания по стенам, выпадение конденсированной влаги и т.д.). Не будем забывать, что коэффициент теплотехнической однородности для систем из нержавеющей стали 0,92 (!), что лучше, чем у трехслойных железобетонных панелей с гибкими связями! С нашей точки зрения проектировщикам НЕОБХОДИМО обращать внимание на этот параметр для правильного определения толщины утеплителя.

5. Применение облицовки из мелких штучных материалов. Оставим архитектурный аспект этой проблемы и сконцентрируемся на технической части вопроса: Дело в том, что это решение только на первый взгляд приводит к удешевлению фасада.

Действительно, стоимость, к примеру, керамогранита размером 600х600 мм в районе 22 — 25 $, а 300х300 — около 12 — 14 $. Но применение более мелких форматов, чем 600х600 ведет к увеличению количества на фасаде

в 1,7 раза. Это на 80 % снижает экономию при закупке облицовки. А если учесть проблемы, указанные в п.4, то такое решение вряд ли окажется более дешевым.

6. Некоторые вентилируемые фасады имеют один очень неприятный недостаток. При определенном ветре они свистят или гудят. Особенно часто это происходит в местах завихрений ветровых потоков. Для решения этой проблемы нами привлекались специалисты по аэродинамике из МАИ. Но задача оказалась настолько сложной и многовариантной, что, безусловно, необходимы дополнительные исследования. Единственно, что однозначно отметили специалисты — применение малых (4мм) зазоров между плитами облицовки значительно снижает вероятность этих неприятных явлений.

7. Вентилируемый фасад — очень ответственная инженерная конструкция. Обычно серьезные производители систем берут на себя техническое проектирование таких фасадов, т.к. проектировщики могут не учесть многих нюансов. Очень важно, чтобы фирма-производитель имела свою проектную группу, а в идеальном варианте и лицензию на проектирование.

Навесные вентилируемые фасады: обзор основных проблем

В настоящее время строительство требует все более новых, прогрессивных технологических решений абсолютно во всех аспектах. Одним из таких решений, получающих все большую популярность, является система навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором. Вентилируемый фасад станавливается как на вновь возводимых, так и на реконструируемых жилых, общественных и административных зданиях. В настоящее время на российском рынке присутствует около 70 компаний, занимающихся установкой различных вариантов этих систем.

В данной статье предпринимается попытка рассмотреть основные проблемы, возникающие при работе с навесными вентилируемыми фасадами (НВФ). Целью предпринятого анализа является предупреждение на практике наиболее часто встречающихся ошибок, допускаемых при монтаже, эксплуатации и демонтаже систем НВФ. Авторы надеются, что статья также послужит продлению сроков службы таких фасадов и минимизации затрат строительных компаний.

Рисунок 1. Пример конструктивной схемы монтажа фасадной системы

Навесной вентилируем фасад –это система (рис. 1), состоящая из подконструкции, утеплителя, воздушного зазора и защитного экрана, который монтируется на наружную сторону основной стены здания. Системы НВФ чаще всего используют для отделки и теплоизоляции наружных стен в соответствии с требованиями СНиП II-3-79, СНиП 23-02-2003, МГСН-2.01-99. Их применяют на строящихся и реконструируемых зданиях с несущими конструкциями наружных стен из кирпича, бетона и других материалов плотностью более 600 кг/м2. Монтаж системы начинается с установки маяков и разметки фасада, по которой будут устанавливаться и крепиться к основанию кронштейны и вертикальные на правляющие. Разметка выполняется с помощью геоодезических приборов, уровня и отвеса. Установка, крепление кронштейнов и вертикальных направляющих в пределах захватки могут производиться снизу вверх и наоборот, в зависимости от решений, принятых в ПОС.

После разметки фасада сверлятся отверстия под дюбели для крепления кронштейнов к основанию. В месте примыкания кронштейна к основанию устанавливается терморазрыв для снижения теплопередачи. Особое внимание следует уделять случаям, когда основанием является кирпичная кладка. Недопустимо устанавливать дюбели в швы кладки. Расстояние от центра дюбеля до ложкового шва должно быть не менее 25 мм, а от тычкового –60 мм. Минимальное расстояние от края конструкции до дюбеля оговаривается специальными рекомендациями фирмы-изготовителя дюбелей. Категорически запрещается сверлить отверстия для дюбелей в пустотелых кирпичах или блоках с помощью перфоратора. Одновременно с установкой кронштейнов на стене устанавливают специальные элементы и кронштейны для последующего крепления к ним оконных откосов и отливов. К началу монтажа плит утеплителя захватка, на которой производятся работы, должна быть укрыта от попадания влаги на стену и плиты утеплителя. Монтаж плит утеплителя начинается с нижнего ряда, который устанавливается на стартовый профиль, цоколь или другую соответствующую конструкцию и ведется снизу вверх. Если плиты утеплителя устанавливаются в два слоя, следует обеспечить перевязку швов. Плиты утеплителя должны устанавливаться плотно друг к другу, таким образом, чтобы в швах не было пустот.

Крепление плит утеплителя к основанию производится пластмассовыми дюбелями тарельчатого типа с распорными стержнями. В случае применения ветровлагозащитной паропроницаемой пленки, каждая установленная плита утеплителя сначала крепится к основанию двумя дюбелями, а после укрытия нескольких рядов пленкой устанавливаются остальные предусмотренные проектом дюбели. Как правило используется 5 дюбелей такого типа на одну плиту утеплителя, но следует помнить, что зазоры между стеной и утеплителем недопустимы, при необходимости следует увеличить количество дюбелей. Полотнища пленки устанавливаются с перехлестом 100-150 мм, согласно специальным рискам на ней, швы закрепляются клеящей лентой, согласно рекомендациям производителя. На установленные кронштейны крепят направляющие – салазки и профили. Вертикальные профили являются базой для устройства отделочного слоя фасада. Установка каждого профиля, его положение в вертикальной плоскости должны проверяться соответствующими приборами: теодолитом, отвесом и др. Во время монтажа облицовочных материалов необходимо следить, чтобы воздушный зазор между облицовкой и утеплителем не оказался перекрытым. Это важно для обеспечения свободного движения воздушных потоков, способствующих выводу влаги из конструкции [1].

Основанием для крепления вентилируемого фасада лучше всего служит стена из полнотелого кирпича. Категорически не рекомендуется ставить витражные конструкции на газобетонную кладку, однако на практике это встречается.Газобетон без дополнительных мер усиления стены не выдержит вес витражной конструкции. В таких ситуациях решающую роль играют ответственность монтажной компании и наличие достаточного опыта в решении сложных ситуаций.

Тогда полученные значения удельного сопротивления теплопередаче со всей стены
здания будут равны [2]:

Рисунок 2. Пожар на улице Ивана

Если пожар возникает в одной квартире, то над ней выгорает весь остальной фасад. Практически невозможно исключить применение открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом: это кровельные работы на крыше, сварочные работы на балконах и лоджиях, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д. Поэтому практически нельзя исключить опасность возгорания ветрозащитной пленки или других элементов строительных конструкций.

Важным, если не важнейшим, аспектом применения систем вентилируемых фасадов является его экономическая эффективность. Этому вопросу посвящена большая научная работа на кафедре «Технология, организация и экономика строительства» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Так, в рамках диссертации Е.А. Сапегиной [7] были выведены формулы и разработаны методики расчета энергоэффективности систем вентилируемых фасадов, определения наиболее важных стоимостных показателей на всех этапах эксплуатации системы: в момент строительства, в течение проектного срока службы и в предельный момент эксплуатации (капитальный ремонт).

Читать еще:  Одноэтажный дом или с мансардой что лучше?

Полученные результаты показывают, что такие системы не являются столь экономичными и энергоэффективными, как это принято считать. Определено, что в момент строительства системы затраты на монтаж 1м2 ограждающей поверхности составляют 2877,91руб [7]. При капитальном ремонте системы через 50 лет эксплуатации затраты на демонтаж и последующий монтаж 1м2 ограждающей поверхности новой системы с учетом инфляции цен составит 9466 руб. [7] (демонтаж –1321 руб., монтаж –8145 руб. [7]). Это связано, в первую очередь с ухудшением свойств материалов, в частности, утеплителя. Зачастую, начиная уже со стадии монтажа, в конструкцию попадает влага, и утеплитель перестает эффективно работать. С годами ситуация усугубляется, и к предельному сроку эксплуатации системы стоимость отопления вырастает почти в 20 раз [7], а дополнительные расходы, связанные с постоянным ухудшением свойств утеплителя, –приблизительно в 110 раз [7] (с 1м2 жилой площади). Общая стоимость использованной на отопление электроэнергии при расчете на 1м2 жилой площади за все годы эксплуатации системы составит 380 тыс. руб. [7], в том числе затраты, связанные с постоянным ухудшением свойств утеплителя (160 тыс. руб., что составляет почти 40% от суммы общих затрат [7]).

Также, исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о недолговечности систем НВФ. Была рассчитана средняя прогнозируемая периодичность текущих ремонтов, которая составляет 3,3 года [7]. Следует отметить, что расчеты проводились по действующим сметным нормам. Полученные результаты превышают реальные значения, что отражает несовершенство сметного нормирования. Тем не менее, общая динамика удорожания эксплуатации системы очевидна.

Таким образом, исходя из вышесказанного, можно выделить следующие основные проблемы систем с навесным вентилируемым фасадом:

  • — расчет необходимого вентилируемого зазора;
  • — подбор качественных материалов и монтаж;
  • — пожаробезопасность;
  • — обеспечение требуемого сопротивления теплопередаче.

При выполнении всех необходимых условий, таких как правильное проектирование, качественные материалы и монтаж, вентилируемые фасады будут выполнять свои функции в течение всего срока службы. И все же, следует понимать, что такая технологически сложная и ответственная система фасадов не может быть дешевой.

Для минимизации затрат, возникающих при проектировании, монтаже и эксплуатации вентилируемых фасадов, необходим поиск новых и дальнейшее развитие существующих методов расчета систем НВФ на период долгосрочной эксплуатации, разработка и совершенствование нормативной и сметной баз. Также для оптимизации конструктивных решений и основных узлов фасадных систем необходима совместная работа проектировщиков здания и проектировщиков фасадов.

Автор: Дарья Викторовна Немова, Санкт-Петербург

Навесной вентилируемый фасад

Навесные фасадные системы с вентилируемым зазором

Согласно принятой на государственном уровне, т.е. профильными нормативно-правовыми актами — ГОСТами и сводами правил СП, актуальной в текущем 2019 году терминологии, вентилируемого фасада – это навесной тип фасадной системы. Отличие от иных систем — оснащение ее воздушным зазором конкретной толщины. Зашифровывается такой термин аббревиатурой «Навесная фасадная система».

Назначений у навесных фасадных систем, несколько, причем они исполняют все основные функции одновременно. Так, вентилируемые фасады по отношению к наружным стенам:

  • утепляет их;
  • защищает их от атмосферных осадков и агрессивных факторов окружающей среды;
  • выполняет роль эффектного декорирующего элемента (экстерьерная функция).

Состав и функционал слоев каркаса систем

Как правило, отделка навесными вентилируемыми фасадами состоит из четырех основных компонентов:

  • каркасная система;
  • определенной толщины слой теплоизолирующего материала;
  • мембрана ветро-, гидронепроницаемая;
  • защитно-декорирующая оболочка (экран).

Два последних компонента закрывают собой теплоизолирующий материал. При этом мембрана располагается на его наружной стороне, обращенной к улице, а защитный экран защищает сразу все слои, отмежевываясь от них теплоизолирующим воздушным зазором.

Фасадная система: определение, состав, роль

Первый и несущий компонент вентилируемого фасада называется подсистемой, представляющей собой опорную систему, состоящую из трех групп элементов:

  • кронштейны из нержавеющего металла, хромированной стали, алюминия и т.д.;
  • подсистема, включающая силовой каркас, выполненный из алюминиевых (сплавы) либо стальных профилей;
  • крепежные элементы, соединяющие все компоненты в единое целое.

Первая группа элементов подсистемы – кронштейны — играет в ее работоспособности и долговечности огромную роль. Вот почему к их монтажу предъявляются повышенные технологические требования.

Например, грамотное крепление кронштейнов предусматривает их фиксацию к наружным стенам из различных, достаточно плотных для такой цели, материалов, а также к перекрытиям. Крепежными элементами кронштейнов выступают:

  • механические распорные анкеры;
  • механические упорные анкеры;
  • химические адгезионные анкеры.

Требования к анкерам Европейской технической сертификации анкеров (ETAG) предусмотрены для фиксации кронштейнов к стенам и/или перекрытиям, состоящим из следующих материалов:

  • перфорированные;
  • полые;
  • имеющие каверны (пустоты);
  • пустотные;
  • ячеистый бетон;
  • легкий бетон и т.д.

Назначение кронштейнов для данной технологии различается от их типа:

В первом случае навесной фасад, снабженный довольно массивными оболочками, за точку опоры принимает собственный фундамент. Вот почему на кронштейны направлены знакопеременные нагрузки от процессов усадки здания, а также от ветрового подпора.

Ненесущие кронштейны менее прочны, поскольку их задача – принять и передать на наружные стены через фундамент:

  • вес конструкции;
  • имеющиеся сейсмические толчки;
  • нагрузку от процессов усадки здания;
  • нагрузку от ветрового подпора.

Монтаж и состав кронштейнов, подсистемы

Способ крепления кронштейнов к силовому каркасу зависит от многих факторов. Общая же цель правильного монтажа сводится к одному – сделать силовой каркас способным принимать от наружного экрана нагрузку и передавать ее на кронштейны, а также служить надежной опорой для всех слоев навесных облицовок. Дополнительно грамотно смонтированный силовой каркас позволяет сформироваться между защищенным мембраной утеплителем и оболочкой (экраном) воздушному зазору, причем строго заданной толщины.

Таким образом, при сборке НФС следует принимать во внимание несколько определяющих качество и долговечность факторов. Прежде всего, это материал и конкретный способ фиксации кронштейнов.

Во-первых, в целях устранения потенциальной возможности генерации тепловых мостов между оболочкой фасада и наружной стеной здания применяются болтовые соединения посредством пластиковых втулок. Такой метод оправдан для профилей следующих типов:

  • горизонтально-вертикальные (ориентированные в пространстве в форме сети);
  • вертикальные;
  • горизонтальные.

Для полностью стальных конструкций предусмотрены кронштейны из стали – таким образом, кронштейн выдержит нагрузку внушительной массы НФС. Если вся подсистема выполнена из алюминия (его сплавов), то возникают серьезные риски разрушения подсистемы из-за электрохимической коррозии. Чтобы исключить образование в алюминиевых элементах гальванических пар между алюминием и сталью (такой материал может быть в экране и/или каркасной системы), при монтаже крепежных компонентов их обязательно покрывают хромом (процесс хромирования регламентирован ГОСТом).

Во-вторых, использование более легких силовых каркасов целиком из алюминия ограничено рядом факторов, связанных, как минимум, с двумя слабыми сторонами алюминия по сравнению со сталью:

  • меньшая прочность;
  • меньшая температура плавления (во время пожаров алюминиевые конструкции образуют чрезвычайно опасные брызги и капли расплавленного металла).

Слой теплоизолирующего материала: монтаж, состав, особенности

Основных требований к составу теплоизолирующего слоя – четыре. Так, он должен:

  • утеплять здание;
  • препятствовать проникновению внутрь здания шумов с улицы;
  • не воспламеняться (исключение – для утеплителей, используемых в малоэтажных частных строениях);
  • отвечать параметрам экологичности, и не выделять при эксплуатации, воздействии температур и осадков вредных и токсичных соединений.

Чтобы все четыре задачи, поставленные перед качественным теплоизолирующим материалом, решались в должной мере, к монтажу теплоизолирующего наружные стены здания слоя также имеются конкретные требования. Такими признаками характеризуются серьезные проекты НФС, гарантирующие их 100% качество и долговечность.

Во-первых, такой слой фиксируется непосредственно на поверхность наружной стены. Средства фиксации – пластиковые тарельчатые анкеры.

Во-вторых, этот слой обязательно должен быть непрерывным, без щелей, зазоров и прочих дефектов. Для этого укладка теплоизолирующего материала производится способом «внахлест». Этот способ обязательно подкрепляется многослойностью: обычно материал укладывается не менее, чем в два, а то и в три слоя. Контрольными параметрами правильной укладки выступают соответствие норме приведенного сопротивления теплопередаче (Rо), который применяется по отношению к массиву «утеплитель плюс наружная стена», с учетом конкретного климатического района эксплуатации НФС.

Следует принять к сведению! Оболочка, она же – наружный экран НФС – совершенно не выполняет функций утеплителя. Причина – в ее вентилирующих свойствах: в воздушной прослойке постоянно происходят процессы воздухообмена. Это факт, подтвержденный множеством практических испытаний, а также подкрепленный теорией (расчеты).

Предназначение фасадных мембран

К каждому структурному элементу подвесных систем предъявляются как общие, так и специфические требования. Так, кроме общего требования к экологичности (не выделении в окружающую среду отравляющих растения и животных соединений), к ветро-, гидро – и огнезащитным мембранам НФС, защищающим внутренний слой теплоизолирующего материала, предъявляется, по крайней мере, пять требований:

  • быть ветронепроницаемой (не продуваемой);
  • не пропускать воду;
  • не воспламеняться и не плавиться при высоком нагреве.

При этом, при всей своей водонепроницаемости, мембрана обязана пропускать водяные пары. Такое свойство кардинальным образом решает проблему вывода излишков влаги из отсыревающего утеплителя в прилегающий к нему воздушный зазор.

Ветрозащита мембраны совсем не подразумевает ее барьерные свойства в качестве защиты пористого утеплителя от продувания: с такой функцией призван справляться наружный экран НФС. Задача ветрозащиты мембраны в другом аспекте, а именно: не пропускать холодные потоки воздуха к стенам из воздушной прослойки.

Огнезащитные качества мембраны также специфичны. Несмотря на прямое указание производителя на огнезащиту, она не подразумевает не нагревание материала, а состоит всего из двух показателей:

  • негорючесть (т.е. материал мембраны почти на 100% не поддерживает горение);
  • отсутствие склонности к распространению открытых/скрытых очагов пламени.

К тому же огнестойкость мембран на критические величины огнестойкости по любому из предельных состояний никоем образом не сертифицируется. Вот почему комплекс противопожарных мер в отношении конструкций НФС обеспечивается двумя дополнительными, блокирующими свободное распространение огня по воздушной прослойке и утеплителю, приемами:

  • противопожарные короба из стали;
  • противопожарные рассечки.

Монтаж гидроизоляционной мембраны производится непосредственно на наружную (обращенную от стены) поверхность утеплителя. Грамотно смонтированная, из качественных материалов мембрана не напитывается влагой, а значит, исключает возникновение процессов теплопроводности. Кроме того, такой компонент НФС демонстрирует высокие показатели устойчивости к биодеструкции – т.е. к поражению плесневыми грибками, паразитическими насекомыми и грызунами.

Воздушная прослойка

Ведущая задача воздушной прослойки, разделяющей наружный экран (оболочку) и поверхность мембраны, закрывающей утеплитель — эвакуация избытка влажности, сообщаемой утеплителем. В грамотно смонтированной системе НФС происходит перманентная, по большему чету – в одностороннем направлении, циркуляция паров от помещений во внутреннюю стену, затем – в наружную стену, от нее — к утеплителю, а от утеплителя через воздушную прослойку – к мембране и экрану, выводящему влагу на улицу. На экране, точнее, в его верхней и нижней частях, выполнены специальные дренажные отверстия.

Таким образом, в навесные фасады происходит постоянный естественный воздухообмен – стены «дышат», а потому совершенно не плесневеют и не отсыревают.

При этом у разных марок НФС неодинаковые показатели паропроницаемой. Она изначально определяется исходя из рассчитанного еще на этапе проектирования отдельно для каждого типа фасада, с учетом его особенностей:

  • материал стены;
  • материал предполагаемого утеплителя;
  • высота здания;
  • ветровой регион.
Читать еще:  Как выбрать паркетную доску для дома?

Все четыре показателя напрямую влияют на толщину воздушного зазора, а также на конкретную локализацию навесного фасада и величину зазоров, оставляемых для процессов естественной циркуляции воздуха из здания и обратно.

Наружная оболочка

Главная цель монтажа непосредственно на мембрану наружного экрана – надлежащая защита всей толщи конструкции от всех разрушающих ее факторов – от атмосферных осадков, до ультрафиолетовых лучей, шума, ветра, грязи и пыли, а также актов человеческого вандализма.

Для исправного выполнения всех возложенных на наружный защитных экран защитно-декоративных задач, его изготавливают из специфических материалов. Как правило, качественные оболочки производят из двух, по светопроницаемости, групп материалов:

  • прозрачные для естественной инсоляции и условно прозрачные (тонированные/прозрачные стеклопакеты/стекла, прозрачные/окрашенные полимеры);
  • т.н. глухие (кассеты, панели, плиты, прочее).

Прозрачные и непрозрачные элементы могут сочетаться в пределах одной конструкции, составляя ее отдельные модули.

Качественная облицовка должен выдерживать, кроме собственного веса, минимум шесть воздействий:

  • статическую нагрузку от несущих стен здания;
  • атмосферная эрозия;
  • агрессивные агенты (влага, соли и т.д.);
  • коррозия;
  • низкие температуры (заморозки);
  • УФ-облучение.

Кроме того, обязательно учитывается противопожарный показатель экрана, соотнося его с потенциальной функциональной и конструктивной пожарной опасностью конкретного здания.

Навесной вентилируемый фасад: надежная защита здания

1. Введение

В настоящее время экономия и сохранение энергии является одним из основных факторов при проектировании зданий. Типичное здание тратит на подержание внутри себя нормальной температуры до 40 % общего количества потребляемых энергетических ресурсов. Любой фасад является разделительной оболочкой между внутренними помещениями и наружной окружающей средой и играет важную роль в энергетической эффективности здания. Применение навесных вентилируемых фасадов делает возможным достижение энергетической эффективности для любого здания, как нового, так и реконструируемого.

2. Что такое навесной вентилируемый фасад

Навесной вентилируемый фасад (НВФ) – это многослойная фасадная система, которая состоит из наружной облицовки, которая служит защитой от прямого воздействия дождя – дождевым экраном, в комбинации с водонепроницаемой мембраной, теплоизоляцией и вентилируемым зазором. Основой для всего этого является несущий каркас, чаще всего – из алюминиевых профилей.

Перепад между температурой на наружной поверхности облицовочных панелей и температурой воздуха внутри зазора между задней стенкой облицовки и теплоизоляцией создает различие в плотности воздуха, что, в свою очередь, приводит к возникновению явления «дымоходной тяги». Это обеспечивает постоянное движение воздуха вверх по внутреннему зазору фасада и дает ему наименование «вентилируемый фасад» (рисунок).

Рисунок – Принцип работы навесного вентилируемого фасада [1]

«Навесным» его называют затем, чтобы отличать от так называемого «двойного фасада» (double skin facade), который также является вентилируемым, но не является навесным.

Чаще всего в качестве панелей для облицовки навесных вентилируемых фасадов применяют:

3. Как вентилируемый фасад защищает здание

Навесной вентилируемый фасад со своим «встроенным» восходящим потоком воздуха обеспечивает ощутимые преимущества по сравнению с другими фасадными системами.

3.1. Теплоизоляция и энергосбережение

Система навесного вентилируемого фасада может проектироваться для различных заданных энергетических требований. Это обеспечивается применением различных типов теплоизоляционных материалов различной толщины. Влияние мостиков холода на междуэтажных перекрытиях сводится к минимуму, так как слой теплоизоляции проходит по всей поверхности стены непрерывно за исключением ограниченного количества кронштейнов для крепления подконструкции к стене-основе.

Благодаря конструкции навесного вентилируемого фасада, снижается сопротивление стен процессу диффузии пара изнутри здания наружу. Вся влага, которая возникает в результате конденсации или была накоплена во время строительства, эффективно отводится по вентилируемому зазору фасада. Это способствует здоровому и комфортабельному внутреннему климату здания.

Теплоизоляция обеспечивает максимально возможное сопротивление передаче тепла изнутри здания зимой и внутрь здания во время летней жары.

3.2. Звукоизоляция

Навесные вентилируемые фасады положительно влияют на звукоизоляционные характеристики наружных стен. В зависимости от толщины теплоизоляции, типа и размеров облицовочных панелей и доли открытых стыков между панелями может достигаться снижение наружного шума до 14 дБ [2].

3.3. Защита от климатических воздействий

Навесные вентилируемые фасады защищены от воздействия косого дождя. Небольшое количество влаги, которое попадает за облицовочные панели, быстро удаляется через вентилируемый зазор между облицовкой и теплоизоляцией. Защита от дождя навесного вентилируемого фасада работает в двух уровнях. Вентиляционный зазор функционирует как полость для выравнивания давления, которая обеспечивает то, что при самом худшем «сценарии» вода от косого дождя может попадать за заднюю стенку облицовки, но благополучно стекает по ней вниз. Остатки воды быстро высушиваются потоком восходящего воздуха вентиляционного зазора. Поэтому материал теплоизоляции является надежно защищенным от влаги. Поэтому навесные вентилируемые фасады могут иметь открытые горизонтальные стыки без снижения их способности защищать здание от дождя.

4. Энергетические параметры навесного вентилируемого фасада

При проектировании навесного вентилируемого фасада должны приниматься во внимание следующие параметры:

  • архитектурные требования и ограничения;
  • достижение заданных тепловых характеристик (коэффициент теплопередачи, температура слоев);
  • способность приспосабливаться к перемещениям здания (осадка, температурные воздействия);
  • совместимость с системами вентилирования и кондиционирования.

Кроме этих параметров общего характера, следующие, более частные, параметры могут оказывать значительное влияние на конструкцию фасада и поэтому на его тепловую эффективность:

  • нагрузки;
  • техническое обслуживание (внутреннее или наружное);
  • размеры элементов конструкции;
  • расходы на эксплуатацию здания.

5. Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи – это плотность потока тепла через один метр квадратный отдельного элемента стены, когда с обеих сторон стены поддерживается разность температур в один градус (Кельвина или Цельсия). Коэффициент теплопередачи дает меру потери тепла в любом строительном элементе, например, стене, полу или крыше. По этому коэффициенту судят насколько хорошо или плохо передает тепло та или иная часть здания. Анализ коэффициентов теплопередачи для всех строительных элементов наружной оболочки здания позволяет судить о тепловой эффективности здания в целом. Коэффициент теплопередачи измеряет потери тепла путем всех трех «механизмов» передачи тепла – теплопроводности, конвекции и излучения.

Коэффициенты теплопередачи строительных элементов является важными параметрами, так как они формируют основу для стандартизации тепловых потерь здания. На практике почти каждый строительный элемент наружной оболочки здания (стен, полов, крыши) должен соответствовать определенным стандартам, которые устанавливают для них допустимые максимальные пределы. Чем ниже величина коэффициента теплопередачи строительного элемента, тем лучше он служит, как теплоизолятор.

Расчет коэффициентов теплопередачи элементов строительной конструкции на этапе проектирования помогает избежать ее дорогой переделки в случае недостаточной тепловой эффективности. Это дает проектировщикам возможность тестировать тепловую эффективность разрабатываемых сооружений еще на ранней стадии проектирования и при необходимости внести нужные изменения.

Чтобы вычислить коэффициент теплопередачи U, например, стены, сначала необходимо найти сопротивления теплопередаче R каждого ее более-менее однородного элемента. Сопротивление теплопередаче однородного элемента – это его толщина, разделенная на коэффициент теплопроводности материала λ. Сопротивления теплопередаче всех материалов, которые применяются в рассматриваемом элементе, складываются. Величина, обратная этой сумме, и является коэффициентом теплопередачи этого элемента здания [2].

6. Коэффициент теплопередачи для НВФ

При вычислении коэффициентов теплопередачи навесных вентилируемых фасадов применяют следующие положения [2]:

  • Общий коэффициент теплопередачи для фасада в целом. Выполняется численный расчет коэффициента передачи всей стены в целом, включая все крепежные элементы, по методике стандарта EN ISO 10211 [3]. Полученный результат относится только к этой конкретной стене. Любые изменения в проекте требуют перерасчета.
  • Линейный коэффициент теплопередачи для направляющих профилей, которые проходят сквозь слой теплоизоляции. Производится двумерный численный расчет сечения стены, содержащего направляющие профили. Границы модели должны располагаться так, чтобы на них были адиабатические граничные условия, например, посередине между двумя направляющими профилями. Полученный результат сравнивают с расчетом, выполненным для такого же участка стены, но без направляющего профиля, и вычисляют линейный коэффициент теплопередачи Ψ так, как это указано в стандарте EN ISO 10211. Такой расчет производят только один раз для данной конструкции направляющего профиля и толщины теплоизоляции, которую он пересекает. Общий коэффициент теплопередачи стены вычисляют тогда по формуле

где U – это коэффициент теплопередачи стены без направляющих профилей;
L – общая длина направляющих профилей на стене;

А – общая площадь стены.

    Точечный коэффициент теплопередачи для кронштейнов, которые проходят сквозь слой теплоизоляции. Выполняется трехмерный численный расчет для сечения через часть стены, которая включает типичный кронштейн, через который вся навесная стена закрепляется на несущем основании, например, несущей стене. Границы этой модели устанавливаются в квази-адиабатических поверхностях, например, посередине между двумя кронштейнами. Полученный результат вычислений сравнивают с расчетом того же участка стены, но без кронштейна, чтобы получить точечный коэффициент теплопередачи χ, как это описано в стандарте EN ISO 10211. Такой расчет выполняют только один раз для данной конструкции кронштейна, а также для данного вида теплоизоляции и ее толщины. Тогда общий коэффициент теплопередачи навесной стены вычисляется по формуле

где U – это коэффициент теплопередачи стены без направляющих профилей и кронштейнов;

n – количество кронштейнов на квадратный метр навесной стены.

  • Влияние сопротивления теплопередачи наружной облицовки на общий коэффициент теплопередачи навесной стены не учитывают, так как зазор между задней поверхностью облицовки и теплоизоляцией считается полностью вентилируемым.
  • Влияние кронштейнов и направляющих профилей обязательно учитывают, если они пересекают теплоизоляционный слой полностью или частично. Влияние кронштейнов и направляющих профилей на общий коэффициент теплопередачи навесной стены может быть значительным, даже если между несущей стеной и кронштейнами устанавливаются термоизоляционные подкладки.
  • Влияние облицовочных панелей в расчет не включается, но сопротивление теплопередаче наружной поверхности в расчетной модели принимается равным 0,13 м 2 К/Вт, а не 0,04 м 2 К/Вт, как это обычно делается для наружных поверхностей. Таким образом учитывается то, что облицовка защищает эту поверхность стены от прямого воздействия ветра. Другие параметры воздуха, например, температура, в вентилируемом воздушном зазоре принимаются такими же, как и у наружного воздуха.

7. Заключение

В настоящее время системы навесных вентилируемых фасадов являются одними из самых популярных фасадных систем. Архитекторы выбирают их за высокую функциональность и широкие возможности для дизайна. Эти системы меньше подвержены повреждениям, чем другие фасадные системы.

Главная особенность вентилируемых навесных фасадов – это разделение функций теплоизоляционных материалов и материалов, обеспечивающих защиту от климатических воздействий. Это дает НВФ неоспоримые преимущества не только по защите здания от внешних воздействий, но и для реализации самых смелых архитектурных решений.

1. https://www.fvhf.de – Немецкая Ассоциация производителей НВФ

2. Energy Consideration in Rear Ventilated Facades – WFM, 2016.

3. EN ISO 10211:2017 Thermal bridges in building construction — Heat flows and surface temperatures — Detailed calculations

Ссылка источника 2:

ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5

Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru

Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector