Использование современных материалов и технологий в фасадном строительстве.
Первая ассоциация при фразе "современные стены и фасады" - это, конечно, огромные стеклянные поверхности многоэтажных зданий, в зеркале которых отражается окружающий мир. В зависимости от дизайна всего сооружения стеклянные поверхности могут иметь самые необычные и нестандартные формы, например, конусы, многогранники, пирамиды, или наоборот плавные "текучие" формы.
Первую известность фасадные системы "западного" образца в Украине получили не очень давно, с 1995 года, когда отечественные архитекторы стали постепенно осваивать методы и технологии, принятые за рубежом. А уже через несколько лет началось по-настоящему активное внедрение этих новых материалов и технологий, и этот продолжает активно развиваться.
Но для более близкого ознакомления с подобными конструкциями необходимо классифицировать их по различным критериям, т.е. для начала давайте определимся с терминологией.
Внешние стены.
Так называются ограждающие конструкции, назначение которых - защита внутренних помещений от воздействия внешней среды; конечно, они также в разной степени воспринимают нагрузки, величина которых определяется принятой конструктивной системой здания. Кроме того, что это конструктивные элементы, их внешняя сторона и является фасадом здания.
Фасад (от франц. Facade - лицо) - это внешняя часть любого здания или сооружения. В подавляющем большинстве случаев внешний вид именно фасадов, т.е. пропорции отдельных элементов, вертикальный и горизонтальный ритм и т.д. определяют весь архитектурный стиль здания. Разумеется, признаком хорошего архитектурного вкуса является фасад, который тесно связан по многим параметрам с внутренней планировкой здания и его назначением, сочетается с материалами и конструкцией внешних стен, что и подтверждается лучшими образцами архитектуры как прошлых веков, так и современности.
Фасадная система - это комплексная структура, состоящая из облицовки и несущего каркаса, куда также может включаться слой утеплителя.
Классификация фасадов
Сейчас применяется довольно много множество классификаций фасадов (фасадных систем) в зависимости от различных параметров.
Чаще всего этот вид оформления подразделяется на две основные группы, это вентилируемые и не вентилируемые. Кроме того, фасады также классифицируются таким образом:
По способу крепления стеклопакетов:
- с видимыми элементами крепления стекол;
- со скрытыми - структурное остекление.
Также разработан промежуточный вариант - при его использовании на фасаде имеется только горизонтальная или вертикальная разбивка из алюминиевых профилей, это называется полуструктурным остеклением.
По применяемым материалам:
- для отделки могут использоваться композитные материалы, алюминий, натуральные и искусственные камни (семстоун, семколор, керамогранит и др.),
сталь, медь, фиброцемент и т.д.
- для фасадных профилей применяются ПВХ, алюминий, сталь.
По теплоизолирующей способности
- холодные;
- теплые;
- холодно-теплые.
По способу крепления к основным конструктивным элементам здания
- навесные;
- самонесущие;
- встраиваемые.
Применение алюминия в фасадных конструкциях
Тенденцией последнего времени стало расширение использования алюминия, что нашло отражение и в сфере фасадного остекления. Среди достоинств алюминиевых профилей - довольно высокая прочность, малый вес, долговечность и устойчивость к коррозии. Продукция из алюминиевых профилей не нуждается в каком-либо специальном уходе в течение всего срока эксплуатации. Эффективный отвод воды и проветривание внутренней полости достигается за счет самой конструкции профиля. Наличие термовставок из полиамида обеспечивают необходимый уровень термоизоляции профильные алюминиевых систем,. Этот металл используется в виде профильных погонажных изделий, изготовленных способом экструзии.
Универсальность этого материала дополняет широчайший спектр расцветок, получаемых путем использования технологии полимерно-порошкового окрашивания и анодирования.
Системы алюминиевых профилей так называемого "классического типа" представляют собой внутренний и внешний алюминиевые профили, между которыми с прокладкой из резиновых уплотнителей зажато остекление или отделочный материал. Несущая структура такой конструкции находится с внутренней (теплой) стороны навесной стены. Внутренние профили - это стойка и ригель, а внешние - прижим и декоративная крышка. Такая система известна как стоечно-ригельная система. Ее основное предназначение - сооружение вертикальных и наклонных фасадных плоскостей.
В случае вертикально расположенной навесной стене соединение может быть выполнено внахлест, т.е. профили частично перекрывают друг друга. Ригель присоединяется к стойке посредством экструдированного алюминиевого соединителя, который закрепляется в ригеле с помощью прижимных винтов. Затем соединитель винтами крепится к вертикальному несущему профилю. Место соединения ригеля и несущего профиля уплотняется прокладкой из морозостойкой резины. Такая схема креплений элементов обеспечивает широкие пределы регулирования ригеля даже на строительной площадке.
При наклонно расположенной навесной стене соединение несущих профилей и ригеля может производиться при небольшом наклоне ригеля к несущему профилю - именно такой способ обеспечивает дренаж из ригеля в несущий профиль, предотвращая деформацию вертикальной дренажной камеры в несущем профиле. Внутри резиновой прокладки вертикального профиля есть канал, в котором располагают уплотнитель, необходимый для герметизации стыка вертикального профиля и ригеля - это позволяет обойтись без применения силикона. Установленные ригели присоединяются к несущему профилю винтами из нержавеющей стали, а разница в уровнях прокладочных каналов, которая возникает при обеспечении наклона ригеля, возмещается использованием различных по своим типоразмерам уплотнительных прокладок.
Кроме описанной схемы, соединение между вертикальным и горизонтальным профилями может выполняться за счет частичного углубления ригеля в вырезы стоек. Т.к. коэффициенты теплового расширения частей фасадных систем отличаются, то необходимо предусмотреть способ решения проблем компенсации их теплового расширения. Так, горизонтальное расширение деталей навесной стены может компенсироваться привинчиванием ригеля к несущему вертикальному профилю через продолговатые горизонтальные отверстия и использованием резинок в стыках. Метод компенсации вертикального расширение в местах соединения вертикальных профилей - использование расширительного профиля, который заодно и усиливает конструкцию. Этот профиль устанавливается во внутренние полости двух вертикально закрепленных несущих элементов.
Системы навесных вентилируемых фасадов
Системы этой категории применяются для утепления и внешней облицовки как существующих, так и строящихся зданий. В современном строительстве вентилируемый фасад признан одним из самых экономичных и современных способов утепления и наружной отделки стен.
Конструкция навесного вентилируемого фасада включает в себя материалы облицовки, это плита либо листовые материалы, и подоблицовочную систему, при прикреплении которой к стене между защитно-декоративным покрытием и стеной остается воздушный промежуток. Если необходимо дополнительное утепление внешних конструкций, то между стеной и облицовкой прокладывается слой теплоизоляционного материала (минеральная вата базальтовых пород), при этом между облицовкой и теплоизоляцией оставляется вентиляционный зазор толщиной около 25 мм. Для наружной отделки могут использоваться самые разнообразные материалы, композитные панели, алюминий, сталь, медь, натуральные и искусственные отделочные материалы (семстоун, керамогранит, семколор и дрфиброцемент и др.).
Подоблицовочная конструкция может прикрепляться и к несущей, и к самонесущей стене (в каркасном варианте), которая может быть бетона, кирпича и пр. При применении навесных конструкций достигаются три основные цели, это существенное улучшение теплотехнических показателей ограждающей конструкции, ее защита от внешних атмосферных воздействий и получение современно выглядящего фасада.
Доказано, что дополнительная внешняя теплоизоляция хорошо предохраняет стену от переменного замерзания и оттаивания. Изотерма, которая соответствует точке росы, сдвигается во внешний теплоизоляционный слой, т.е. внутренняя часть стены не отсыревает и нет необходимости дополнительной пароизоляции. Благодаря вентилируемому фасаду, диапазон колебаний суточных и сезонных температур в массиве стены становятся меньше, и, следовательно, предотвращаются деформации материала стен (появление трещин и разрушение облицовки).
Воздушный зазор в вентилируемом фасаде способствует эффективному удалению конденсирующейся в слое утеплителя влаги.
Кроме тепловых, существенно улучшаются и звукоизоляционные характеристики ограждающей конструкции - фасадные панели и теплоизоляция обладают хорошими свойствами звукопоглощения в широком диапазоне частот.
Таким образом, основными преимуществами вентилируемых фасадов являются следующие:
- хорошие тепло- и звукоизоляция;
- эффективное удаление влаги из внутренних слоев;
- возможность широкого применения современных фасадных отделочных материалов;
- длительный срок эксплуатации без капремонта- до 25-50 лет в зависимости от используемого материала;
- снижение термических деформаций;
- возможность проведения отделочных работ на фасаде в любое время года;
- уменьшение действия электромагнитного излучения и защита от молний;
- отсутствие необходимости выравнивания стены.
Разновидность навесного вентилируемого фасада - двойной стеклянный фасад, что является отличным примером комплексного решения задач в современной архитектуре. Его принцип действия основан на том, что между двумя обшивками создаются условия для естественной вентиляции - и приточной, и вытяжной. Само собой, подобные конструкции должны обеспечивать хорошую светопропускаемость, но при этом предохранять от перегрева в жаркое время и от переохлаждения в холодное время года, т.е. обеспечивать наиболее комфортный режим в здании с минимальным использованием дополнительного электорооборудования. Как и обычный, двойной фасад улучшает звукоизоляцию, даже при открытых окнах во внутренней обшивке фасада.
Системы структурного остекления фасадов
Особенность систем структурного остекления (англ. "structural glazing") - отсутствие с наружной стороны конструкции алюминиевых элементов: прижимов и декоративных крышек, а промежуток между смежными стеклопакетами с наружной стороны заполнен специальным герметиком на основе силикона.
Можно сказать, что внешние стекла "висят" на силиконовом связующем. Кроме конструктивных, герметики выполняют функцию уплотнения и защиты элементов системы. Стекла либо другие облицовочные материалы (металл, камень, керамика и пр.)
склеиваются с адаптерными рамами, которые в свою очередь закрепляются на самонесущую фасадную конструкцию.
Рассматриваемый вид остекления отличается от классического фасадного по двум основным параметрам, это, во-первых, отсутствие хорошо заметных линий разбивки плоскости фасада на отдельные фрагменты накладными планками присоединения стеклопакетов, и, второе, прикрепление фасадной облицовки к конструкции посредством специальных силиконовых материалов.
Структурное остекление легкоузнаваемо, т.к. на здании создается непрерывная зеркальная поверхность. Но, кроме несомненных эстетических преимуществ, методика структурного остекления подразумевает и существенные преимущества в плане эксплуатации. Так, в большинстве случаев структурные фасадные системы являются теплыми, они обеспечивают хорошую звукоизоляцию помещений, эффективное использование естественного освещения внутри здания, предохраняют от воздействия внешних неблагоприятных условий, на идеально гладком стеклянном фасада практически не осаждается пыли и грязь.
Для сооружения структурного фасада необходимо произвести подготовку «скелета» здания для монтажа конструкции, т.к. зазоры между стеклами оставляются минимальными. Эти промежутки предусматриваются для возможности компенсирования температурные колебания соседних стеклопакетов или других составляющих фасада, поскольку не остается свободного пространства для восприятия прогиба плит перекрытия, на которых крепится вся конструкция. Это предъявляет повышенные требования к каркасу самого здания - он должен быть абсолютно жестким, а плиты перекрытия иметь практически нулевой прогиб.
Довольно часто для структурного остекления используются особые стеклопакеты, в которых внешнее стекло выполняется длиннее, чем внутреннее. Такая конструкция дает возможность приклеить к опорной рамке два стекла одновременно - внешнее и внутреннее, что обеспечивает повышенную прочность всей конструкции.
Структурное остекление позволяет получить очень эстетичный внешний вид фасада, но пока что сравнительно высокая стоимость этой технологии ограничивает ее более широкое распространение в отечественном строительстве.
Системы остекления полуструктурного типа
Суть таких систем в том, что по одному из стыков стеклопакетов (вертикальному или горизонтальному) установлен прижим и установлена декоративная крышка, а по другому - шов из специального герметика по типу структурного фасадного остекления. Благодаря использованию структурного шва для наружных поверхностей горизонтальных ригелей снег и влага не накапливаются на стеклянной поверхности.
Системы планарного остекления
Системы планарного остекления фасадов являются принципиально отличными от описанных конструкций - в них отсутствуют алюминиевые профили, поскольку вся система целиком изготавливается из закаленного стекла. Конструкция присоединяется к металлическому каркасу или стене здания посредством точечных крепежных изделий из высокопрочной нержавеющей стали (спайдеров). Эта разновидность отделки фасадов позволяет в результате получить полностью стеклянные стены здания, которое приобретает эффект легкости и воздушности. Но недостатком планарного остекления является ее высокая стоимость.
Другие разновидности фасадных систем
Следующие способы отделки фасадов также классифицируются как фасадные системы, но с определенными оговорками.
Сайдинг. Это панели, изготовленные из пластика (ПВХ), стали или алюминия с полимерным покрытием. Пластиковые панели устанавливаются на обрешетку из деревянных брусьев, а алюминиевые и стальные на специальные поперечины из того же материала. Под сайдингом зашивается какой-либо теплоизоляционный материал. Как правило, эти материалы используется для отделки частных домов и торговых павильонов.
Кассеты. При этом фасад по направляющим покрывается "кассетами" из оцинкованной стали или алюминия, покрытых специальными полимерными красками, т.е. такой вид облицовки в некотором роде аналогичен сайдингу. На слой обшивки можно дополнительно нанести структурную штукатурку (слой 1 - 6 мм). Величина кассет определяется в зависимости от конкретного объекта. Недостатком кассетных фасадов является необходимость дополнительной теплоизоляции. Толщина проката для внешней облицовки составляет не менее 1,2 мм. Кассетные фасады часто применяются для оформления общественных и производственных зданий.
Сэндвич-панели. Представляют собой легкие многослойные панели из теплоизоляционного материала с двухсторонней обшивкой из оцинкованной стали, алюминия или меди и не требующие дополнительной обработки. В качестве теплоизоляционного материала применяется пенополиуретан, пенополистирол или минеральная вата. Достоинства такого способа отделки фасада - скорость и простота монтажа, т.к. сварочные и мокрые процессы исключены.
Облицовочные панели. Такой вид отделки выполняет как защитную, так и декоративную функцию. Что касается классификации облицовочных панелей, то они подразделяются следующим образом:
По конструкции: кассеты, стеклопакеты, панели или профилированный настил.
По способу крепления к элементам подконструкции: видимый и невидимый. Для присоединения могут применяться винты - саморезы, кляммеры, прижимные планки, силиконовые клеи и пр.
По видам материала: применяются алюминий, сталь, медь, натуральные и искусственные отделочные камни (керамогранит, семстоун, семколор, и т.п.), композитные материалы, фиброцемент и пр.
В последнее время все более широкое распространение начинают приобретать облицовочные панели из композитных материалов. Эти панели состоят из пластин алюминия, соединенных между собой слоем полиэтилена низкой плотности. Поскольку внешний панелей может имитировать натуральный камень, или же иметь металлический блеск и широкий спектр цветов, то композитные алюминиевые панели считаются дорогим, элитным, видом фасадного оформления. Преимущество этого материала - в отличие от многих других разновидностей облицовки, они почти не имеет ограничений по высоте здания и классу его огнестойкости. Для современного высотного строительство эта характеристика очень актуальна.
Кроме указанных плюсов, композитные материалы имеют такие преимущества:
- небольшая относительная масса материала (в 3-4 раза легче керамгранита), следовательно, невысокая нагрузка на стены;
- эффективное экранирование здания: защита от электромагнитного излучения и удара молнии;
- широкие возможности применения для разнообразных целей благодаря практически неограниченному выбору оттенков и использованию панелей больших размеров;
- отсутствие звуковых эффектов ("эффект дудочки");
- высокая степень вандалозащиты.
Что еще является плюсом современных фасадных систем - это возможность применения как при строительстве новых зданий, так и при ремонте старых и при реконструкции архитектурных памятников. Таким образом современные технологии и материалы позволяют осуществлять эффективную реставрацию памятников истории и архитектуры, при этом сохраняя их первоначальный облик.
Первая ассоциация при фразе "современные стены и фасады" - это, конечно, огромные стеклянные поверхности многоэтажных зданий, в зеркале которых отражается окружающий мир. В зависимости от дизайна всего сооружения стеклянные поверхности могут иметь самые необычные и нестандартные формы, например, конусы, многогранники, пирамиды, или наоборот плавные "текучие" формы.
Прямой эфир
4 часа 10 минут назад
4 часа 12 минут назад
5 недель 1 день назад
5 недель 1 день назад
5 недель 5 дней назад
5 недель 5 дней назад
5 недель 5 дней назад
5 недель 5 дней назад
9 недель 4 часа назад
18 недель 3 дня назад