Вентильований фасад з повітряним зазором

 

При будівництві як висотних, так і малоповерхових будівель використовують і альтернативний варіант, так званий вентильований фасад, в якому відсутні клейові та " мокрі" процеси. Всі з’єднання системи механічні.

Системи утеплення із захисно-декоративним екраном виконують з повітряним вентильованим зазором між утеплювачем та екраном. Утеплювач фіксують на зовнішній поверхні стіни за допомогою дюбелів і спеціальних профілів. Фасадні елементи закріплюють шурупами-саморізами або заклепками на профілях обрешетування на відстані від утеплювача. Зазор дозволяє вентилювати конструкцію фасадної системи (рис. 2.3).

Для виготовлення захисно-декоративних екранів застосовують метал (сталь або алюміній), азбестоцемент, керамічну плитку, склофібробетон, пластмаси та інші матеріали. У якості екранів використовуються також великорозмірні панелі, що складаються із зовнішньої декоративної алюмінієвої оболонки, заповненої пінополіуретаном. Вибір того або іншого типу облицювання, утеплювача і конструкції кріплення визначаються цілим комплексом як об’єктивних (природно-кліматичні умови, тип стіни будівлі, що утепляється, фізико-механічні характеристики стін, елементи облицювання кріплень і утеплювача), так і суб’єктивних (естетичні якості екранів і сполучень) чинників.

 

Рисунок 2.3 – Вентильований фасад з повітряним зазором

 

У цих системах за рахунок вентиляції забезпечується зниження вологості утеплювача та існуючої стіни, що сприяє підвищенню загального термічного опору стіни і поліпшенню температурного режиму приміщення, а також підвищенню повітрообміну через зовнішню стіну. Захисний екран не тільки оберігає утеплювач від механічних пошкоджень, атмосферних опадів, а також вітрової і радіаційної ерозії, але і дозволяє додати фасадам різноманітну виразність за рахунок використання різних типів конструкцій, форм, фактур обробки облицювальних елементів. При цьому з’являється можливість легко ремонтувати і оновлювати фасад.

 

Використання екранів з різного роду листових, плиткових та лінійних елементів дозволяє цілорічно виконувати роботи по утепленню фасадів та індустріалізувати їх проведення, що вельми важливо, враховуючи величезну кількість будівель, які потребують утеплення. При цьому забезпечується підвищення якості та довговічності зовнішньої обробки будівель.

В якості утеплювача доцільно використовувати вогнестійкі мінераловатні напівжорсткі плити, характеристики і товщина яких визначається розрахунком залежно від характеристик існуючих матеріалів і місцевих кліматичних умов.

Якщо утеплювач обрано з легко вивітрюваних матеріалів (наприклад, мінераловатних плит малої щільності), то з боку повітряного зазору його необхідно захищати шарами матеріалів, що добре чинять опір дії вітру. Для кріплення утеплювача і екранів до існуючої стіни можуть використовуватися спеціальні металеві кріпильні елементи. Всі металеві кріплення (у т.ч. анкера, шурупи і цвяхи) повинні виконуватися з корозійностійкої сталі. Перетини і глибина закладення анкерів (дюбелів) повинні визначатися розрахунком на сприйняття ними зусиль від ваги закріплюваних на них конструкцій і відсмоктування вітру, величина якого визначається місцевим вітровим районом і розташуванням елементу по висоті та в плані будівлі.

Однією з основних передумов використання в сучасному будівництві стінових огороджувальних конструкцій з вентильованим фасадом є упевненість в їх високих теплозахисних властивостях, які дозволяють задовольнити сучасні високі вимоги по теплозахисту будівель. Навісні фасадні системи з повітряним зазором є окремим випадком огороджувальних конструкцій з вентильованими повітряними прошарками, які давно використовувалися при будівництві будівель. Застосування вентильованих повітряних прошарків має одну з наступних цілей:

• нормалізація вологісного режиму огороджувальних конструкцій, які через особливості їх експлуатації накопичують надмірну кількість вологи (наприклад, стіни виробничих будівель з мокрим режимом);

• запобігання перегріву конструкцій сонячною радіацією (наприклад, суміщені покриття);

• захист конструкцій від зволоження атмосферною вологою (косими дощами).

Основна мета, з якою в даний час застосовуються фасади з вентильованим повітряним зазором – підвищення теплозахисту огороджувальних конструкцій будівель з нормальним температурно-вологісним режимом до рівня нормативних вимог. Повітряний зазор між теплоізоляцією і зовнішнім облицюванням, зазвичай, складає 2 – 2, 5 см. Але, в той же час, величина ця є розрахунковою, регульованою і залежить також і від кліматичної зони, де буде розташований об’єкт.

Теплоізоляційна фасадна система з вентильованим повітряним зазором має ряд істотних відмінностей від відомих стін з вентильованим повітряним прошарком. У повітряному зазорі фасадної системи розташовується могутній теплоізоляційний шар, система має металеву підконструкцію і облицювальний шар, що визначає архітектурну зовнішність будівлі. Якщо стіни з вентильованим повітряним прошарком застосовувалися в малоповерхових будівлях, то фасади з вентильованим повітряним зазором застосовуються і в багатоповерхових будівлях заввишки в десятки метрів, що також визначає специфіку їх теплофізичних властивостей.

Вентильовані фасади є складними конструкціями, що використовують різнорідні по своїх властивостях матеріали. При проектуванні вентильованих фасадів необхідний комплексний розгляд багатьох аспектів та їх взаємного впливу.

Вплив вентильованого повітряного зазору на теплофізичні властивості конструкції багато в чому є визначальним, тому його необхідно враховувати у всіх теплофізичних розрахунках вентильованих фасадів.

Перевагами вентильованих фасадів є такі показники:

– Технологічність. Передмонтажна підготовка стіни – вирівнювання, висушування, очищення не потрібні. Монтаж системи вентильованих фасадів простий, але вимагає кваліфікації та підготовки робочих. Немає необхідності використовувати ліси, монтаж можна вести з люльок. Фасадні облицювальні елементи при необхідності можна розрізати на будмайданчику. Це дозволяє підганяти елементи до потрібних розмірів під час монтажу (віконні, дверні отвори тощо).

– Надійність. В першу чергу слід згадати про такі складові надійності, як довговічність і ремонтопридатність. Довговічність, визначувана умовами експлуатації, може досягати 50 – 100 років, що забезпечується застосуванням відповідних конструкційних та облицювальних матеріалів. У разі виникнення яких-небудь механічних пошкоджень, що знижують теплотехнічні або естетичні властивості фасаду, пошкоджені елементи можуть бути відремонтовані, при цьому не виникає необхідність оновлення прилеглих ділянок фасаду.

До недоліків вентильованих фасадів можна віднести:

– Експлуатаційне зниження теплозахисних властивостей. Більшість використовуваних методів захисту теплоізоляційних матеріалів від попадання вологи не дають 100-відсоткового ефекту, внаслідок чого значення опору теплопередачі на етапі експлуатації можуть істотно відрізнятися від проектних. Проникнення вологи в теплоізолятор походить з конструкцій, що утепляються, в результаті дифузії з експлуатованих приміщень, а також під час несприятливого (для фасаду) поєднання вітру і дощу. Накопичення вологи приводить до того, що, за деякими даними, при підвищенні вологості на 1% від об’єму мінеральної вати її теплозахисні властивості знижуються в 2 рази. На практиці величина повітряного каналу складає, як правило, 2 – 2, 5 см. Проте, при виконанні вентильованого фасаду на висотних будівлях у верхній частині вентканалу потужність повітряного потоку достатньо велика, і досить часто відбувається відрив вітрозахисних плівок, що загрожує втратою вентиляції.

– Акустика. Вентильовані фасади при певній силі вітру починають свистіти і гудіти. Це викликано великою довжиною кронштейнів для кріплення навісних елементів, а також не жорсткістю самої вати, що створює сприятливі умови для виникнення вібрацій.

– Вартість. В порівнянні з іншими системами утеплення фасадів вентильовані – не далеко найдешевші, такі, що вимагають значних капітальних вкладень на етапі будівництва.

 

2.3 Системи, сконструйовані за принципом " сандвіч",