/
Text
Выссжоэф
защита зр
молнии
За прошедшие годы
система навесных фасадов с
воздушным зазором приобрела
особое значение.
Последовательное разделение
функций теплоизоляции и
облицовки, установленных на
одну несущую подконструкцию,
позволяет говорить не только о
строительно-технических
характеристиках системы
вентилируемых фасадов по
сравнению с их
невентилируемыми аналогами.
Способность защитить здание от
молниевых разрядов - еще одно
неоспоримое достоинство
системы навесных фасадов с
воздушным зазором. Защита
зданий и находящихся в них
людей базируется на DIN V ENV
61024-1 «защита строительных
объектов от молниевых
разрядов», защита
электротехники на DIN норм
Союза немецких электриков 0185-
ЮЗ.
Молниезащита
электронных приборов
Правильное планирование
системы защиты от ударов
молнии позволяет исключить
возможность повреждения
компьютерной техники,
находящейся внутри здания.
Возникающий при этом разряд
создает электромагнитное поле,
сравнимое с тем, что может
создать радиопередатчик или
радиотелефон однако в
триллионы раз мощнее.
Напрямую или через
возникающее в проводниках
компьютерной техники
напряжение это поле вполне
может вызвать помехи в
оборудовании или даже вывести
его из строя.
Чтобы избежать возможного
вывода компьютерной техники из
строя, необходимо снизить
возникающее при молниевом
разряде напряжение на 100 - 100
000 единиц в зависимости от
размера оборудования и
применяемой в нем электронной
системы. Однако, даже если
защита здания отвечает всем
требованиям нормы «защиты
строительных объектов от
молниевых разрядов»,
электромагнитное поле,
возникающее при ударах молнии
может повредить систему
электронного оборудования
ВЫВОД:
На сегодняшний день к защите
здания от воздействия
молниевых разрядов
предъявляются высокие
требования. Однако, ввод
систем молниеотвода связан с
дополнительными расходами,
которые при установке системы
НФсВЗ могут быть
минимизированы или
исключены. При этом не имеет
значения, будет установлена
проводящая или непроводящая
облицовка, т к. в любом случае
эффективная защита будет
обеспечена за счет применения
алюминиевой подконструкции.
Образовавшийся, таким
образом, экран оптимален не
только по своим рабочим
характеристикам но и с
экономической точки зрения.
Кроме того, он защищает
ценную электротехнику,
функционирующую внутри
здания
При этом зачастую косвенный
ущерб более масштабен нежели
сами повреждения электронной
техники. Наиболее целесообраз-
ным и экономичным способом
защиты здания от ударов молнии
и, как результат, уменьшения
мощности возникающего при этом
электромагнитного поля является
метод экранирования, способного
свести угрозу повреждения
электронного оборудования до
минимума. Установка экрана
предполагает, что движение тока
возникающего при ударе молнии,
не будет сконцентрировано в одну
точку, а распределится по прово-
дящим путям по всему периметру
здания. Кроме того, при установке
экрана на здание снизится
необходимость принятия дорого-
стоящих мер безопасности внутри
здания На сегодняшний день в
конструкции зданий присутствует
большое количество проводящих
частей, например, стальной
каркас, арматура и облицовка
фасада на подконструкции Если
все эти части связаны друг с
другом правильным образом,
образуется оптимальная система
экранирования. Затраты на
соединение таких частей, как
правило, сводятся к минимуму, в
особенности, если в ходе
строительства выполнены
необходимые дополнения.
На рисунке 1 отражено
применение проводящих
строительных элементов и
элементов здания, а также их
включение в систему защиты от
воздействия молниевых
разрядов. Образовавшийся на
здании экран снижает мощность
электромагнитного поля и как
следствие, возникших
1
^БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Покрытие аттика
Слой блокировки
Теплоизоляция
Соединение
Проводящая
подконструкция
Рисунок 1
Применение
проводящих
подконструкций
и проводящих
элементов
здания для
создания
защитного
экрана
Анкерная плита
3
Трапецевидная листовая сталь
□
Стальная опора
Подключение внешней
системы заземления
Облицовка фасада,
непроводящая
Распределительные шкафы для
проводящей техники
Остов фундамента
Подсоединение внутренней системы
выравнивания потенциалов
Остов для
подсоединения
дополнительных
проводящих элементов
декоративные панели из твердого
поливинил-хлорида.
Выбор подконструкции
Проводящие подконструкции
• Сталь
• Алюминий
Непроводящие
подконструкции
• Дерево
• Дерево в сочетании с
металлическими кронштейнами
Подконструкции могут быть
установлены как вертикально, так
и смешанным образом-
горизонтально и вертикально. Для
подконструкций, предполагаемых
исключительно горизонтальный
способ установки, предусмотрены
особые случаи применения.
На рис.2 представлены
традиционные комбинации
облицовочных материалов и
подконструкций относительно
возможности их применения для
защиты от молниевых разрядов.
I У A\\\w\\\
_ 1
напряжений в верхней части
(проводящая подконструкция) на
фактор 50, в нижней части
(армированные стены) примерно
на фактор 100. Если бы
приведенная в этом примере
непроводящая облицовка была
заменена на проводящую,
мощность электромагнитного
поля в таком случае также могла
быть снижена на фактор 100.
Если не предприняты меры по
созданию экрана, как показано на
этом примере, необходимо
создать такой экран внутри
здания. Общие расходы на
обеспечение защиты от
воздействия электромагнитного
поля могут быть значительно
снижены, если при строительстве
здания обеспечена эффективная
система экранирования.
Так какими же свойствами
обладает система навесных
фасадов с воздушным зазором,
Пригодность для защиты от молниевых разрядов Подкон» Проводящая тгрукция Непроводящая
Проводящая Фасадная Защита здания и электроники —
облицовка Непроводящая Защита здания, ограниченная защита электроники Защита здания и электроники не обеспечивается
рис.2 традиционные способы комбинирования подконструкций и облицовки
способными обеспечить защиту
здания от воздействия молниевых
разрядов и способными
обеспечить эффективное
функционирование экрана. Для
начала необходимо установить,
какие компоненты системы НВФ
участвуют в вышеназванных
процессах:
Проводящие облицовочные
материалы
•• Алюминиевые листы или
алюминиевые композиты,
применяемые в качестве
листовых, панельных или
кассетных фасадов
• Листовая сталь с аналогичным
применением
Непроводящие облицовочные
материалы
• Плиты из фиброцемента,
керамика, черепица, натуральный
пильный камень, стекло и другие
несущие панели под штукатурку, а
также фасадные
Проводящая облицовка,
установленная на
проводящую
подконструкцию
• Фасад, буквально пронизанный
проводящими соединениями,
которые связаны с установками
блокировки, инсталлированными
на крыше, и заземлением,
является наилучшим способом
защиты здания от воздействия
молниевых разрядов.
• Декоративные панели на
заклепках способствуют
эффективному функционирова-
нию экрана; при уменьшении
расстояния между крепежными
элементами, его действие
усиливается. Если проводящий
элемент облицовки и проводящая
подконструкция различны по
степени их проводной
способности, например, если
крепление осуществляется
болтами с покрытием из
полимерного материала, то
проводящая облицовка больше не
может выполнять экранирующие
функции в полном объеме. В
таком случае необходимо
установить дополнительные
проводящие соединения на
подконструкцию.
• Допустимый крепеж для
металлической облицовки
определен по Общим техническим
правилам ДИН 18351 «Техника
фасадной облицовки».
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.5 Вертикальное расположение
проводящей подконструкции, на которую
установлена проводящая облицовка.
Кассета выступает в роли проводник,
соединяющим направляющие. Здание
надежно защищено от молниевых
разрядов.
Рис.5 Вертикальное расположение
проводящей подконструкции, на которую
установлена непроводящая облицовка
(например, плиты из керамгранита).
Благодаря этому решению зданию
обеспечена эффективная система защиты,
функционирование которой не требует
особых затрат
Непроводящая облицовка
на проводящей
подконструкц и и
Проводящая подконструкция
может быть использована для
защиты от воздействия
молниевых разрядов, если от
канта крыши до нижнего канта ее
пронизывают соединительные
Рис.6 Вертикально и горизонтально
расположенные проводящие элементы
подконструкции, на которую клепочным
методом крепления установлена
непроводящая облицовка. Эта система
применима для всех облицовочных плит из
фибрцемента, черепицы, натурального
пильного камня, бетонных блоков, стекла
и поливинилхлорида.
Рис.6 Вертикально и горизонтально
расположенные проводящие элементы
подконструкции, на которую скрытым
методом крепления установлена
непроводящая облицовка. Эта система
применима для всех облицовочных плит из
фибрцемента, черепицы, натурального
пильного камня, бетонных блоков, стекла
и поливинилхлорида.
Рис. 4 направление движения тока
от точки удара молнии до земли.
проводники. Также
предусмотрены проводящие
поперечные соединения,
способствующие не только
улучшению защиты здания от
молнии, но и функционированию
системы экранирования.
Поперечные соединения
необходимы, т. К. удар молнии
может быть направлен
перпендикулярно к зданию, но и по
косой относительно поверхности
стен.На Рис.4 показано
направление линии разряда от
точки удара молнии к земле.
Такие поперечные соединения
изготавливаются из
металлических лент или
профилей, сечением не меньше
25 мм2. Есть два варианта
крепления поперечных
соединений на несущий профиль
посредством болтов или заклепок.
Оптимальное экранирование
достигается в том случае, если
горизонтальное расстояние
между поперечными
соединениями примерно
соответствует вертикальному
расстоянию между несущими
профилями. Пример подобной
подконструкции показан на рис. 5.
Подконструкция с поперечными
соединениями для отдельных
вариантов облицовки должна
соответствовать общим
требованиям, предъявляемым к
системам. На рис.6 представлена
подконструкция с поперечными
соединениями, на которую
скрытым методом закреплена
облицовка. Такой метод
крепления подходит для всех
строительных материалов на
волокнистой основе, материалов
из керамики, стекла, натурального
пильного камня и бетонных
блоков.
Непроводящая облицовка
на непроводящей
подконструкц и и
Непроводящая подконструкция
не может выполнять функции
защиты здания от воздействия
молниевых разрядов. Установка
металлической облицовки на
непроводящую подконструкцию
(например, из дерева)
противоречит нормам Общих
технических правил ДИН 18351
«Техника фасадной облицовки».
Плиты из натурального пильного
камня и бетона, закрепленные на
анкера и шипы, аналогично не
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Тип экранирующей системы Расстояние между проводниками ( содинениями), в м Редукция образуеющегося напряжения на фактор
Внешняя система молниеотвода 20 1
10 2
Подконструкиця, пронизанная соединениями 2 15
2 25
Облицовка, пронизанная соединениями 1 60
0,5 100
Рис. 7 коэффициенты редуцирования
могут ограждать здание от
воздействия молнии.
В таких случаях необходимо
заранее спланировать
и установить специальный
механизм молниеотвода.
Достоинства системы
экранирования
Главным достоинством системы
экранирования является
способность влиять на снижение
мощности электромагнитного
поля и образующегося в
сигнальных проводниках,
функционирующих в рамках
системы экранирования,
напряжения. Таблица 7 отражает
факторы уменьшения мощности
электромагнитного поля
экранирующей системы по
сравнению с внешней системой
защиты от воздействия
молниевых разрядов (расстояние
между отводящими линиями от
20м).
Пример: на черепичную кладку
установлена система навесного
фасада с воздушным зазором.
Внутри подконстру кци и
проводники соединены между
собой. Вертикальные и
горизонтальные расстояния
между проводниками составляют
примерно 2 м. Редукция по
сравнению с обычной системой
молниеотвода (расстояние между
отводящими линиями примерно
20 м) имеет фактор 25. Именно на
этот коэффициент может быть
снижена необходимость
установки внутренних защитных
устройств.
Дополнительные
конструктивные сведения
Наиболее частые точки удара
сильноточных молниевых
разрядов - кромки и поверхность
крыш с находящимися там
надстройками.
• Для защиты крыши служат
установленные на ней петлевые
устройства блокировки.
• В большинстве случаев таким
устройством блокировки служит
металлическое покрытие аттика.
Если в качестве покрытия
используется алюминий, толщина
материала должна
соответствовать норме.
• От покрытия аттика
необходимо установить
соединения к фасаду и/или его
подконструкции.
• В области нижнего края
фасада необходимо установить
соединения к заземлению. Если
нижний край фасада находится в
области армированной стены, то
из экономических и архитектурных
соображений будет
целесообразным подсоединить
фасад к арматуре. Такое
подсоединение улучшает
функционирование системы
защиты от воздействия
молниевых разрядов и системы
экранирования. Рис.1 наглядно
отражает целесообразные
возможности подсоединения.
• Оконные коробки и другие
проводящие части обшивки
здания должны быть соединены с
проводящей фасадной
облицовкой; при непроводящей
фасадной облицовке - с
проводящей подконструкцией.
• При сквозных оконных проемах
необходимо установить
соединения, которые исключают
внезапное возникновение
пробоев (при ударе молний).
• Если компоненты системы
НВФ состоят из алюминия,
проводники системы блокировки
должны быть также
алюминиевыми. Заклепки и
другие соединительные элементы
должны быть изготовлены из
нержавеющего материала.
Эффективная защита без
дополнительных расходов
Важно вовремя включить все
запланированные меры по защите
здания в общий проект, особенно
те, которые касаются защиты
фасада. Расходы на обеспечение
оптимальной защиты от
воздействия молниевых разрядов
могут быть снижены до минимума,
если подконструкция в качестве
проводящего компонента будет
включена в проект. Если фасад
сконструирован таким образом,
что возможно установить
соединение всех строительных
элементов, то можно добиться
высокоэффективного
функционирования системы
защиты, не затрачивая
дополнительных средств.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Защита вне
стен от дож
ни
Облицовка внешних стен
листовыми (щитовыми,
панельными) материалами
процесс, уже многие годы
использующийся для защиты
особо чувствительных к
изменению погодных условий
стен. К примеру облицовка
шифером стен объектов в Рудных
Горах, дранью в верхнем
Шварцвальде, пластинами из
цинковой жести в регионе Аахена-
Лютищ или цинковыми
пластинами в Гарце. Наряду с
традиционными
мелкоформатными материалами
для облицовки фасадов
используются и крупно- и
среднеформатные пластины из
волокнистого цемента, керамики,
метала и т.д. Однако общим для
всех этих облицовочных
материалов является
возможность установки под них
высококачественных,
безупречных с точки зрения
строительно-технических
характеристик подконструкций.
Проблема ливневых дождей
Pud.
Дефиниция понятия «ливневого дождя» и
представление функции защиты внешних стен от
воздействия дождя при помощи установки навесных
фасадов с воздушным зазором: т.к. наружный воздух
постоянно циркулирует через воздушный отсек,
давление воздуха внутри и снаружи фасадной облицовки
одинаково, поэтому и ливневый дождь не имеет
возможности проникнуть внутрь через русты.
Ливневый дождь
направление падения капель
дождя без
воздействия ветра
G сила тяжести
направление падения капель
дождя под
воздействием ветра
I w сопротивление воздуха
W сила ветра
где постройки, однако,
расположены в отдельных
защищенных от ветра местностях.
• Группа II средняя
вероятность подверженности
воздействию ливневого дождя:
в основном речь идет о регионах с
годовым уровнем осадком от 600
мм до 800 мм или регионов с
большим объемом выпадающих
осадков, где постройки, однако,
расположены в отдельных
защищенных от ветра местностях.
Высотные дома или постройки,
находящиеся на открытой
местности в регионах,
климатические условия которых
(интенсивность силы ветра,
выпадения дождя) соответствуют
условиям Группы I.
• Группа III- высокая
вероятность подверженности
воздействию ливневого дождя: В
основном регионы с годовым
объемом осадков свыше 800 мм
или области с повышенной силой
ветра, при этом объем выпавших в
них осадков может быть ниже 600
мм (например, прибрежные
Под ливневым дождем
понимают горизонтальную
составляющую дождя, действие
которой усиливается при
увеличении скорости ветра (рис.1
и 2). В части 3 ДИН 4108 параграф
4.2 здания делятся на группы по
степени уязвимости. Критериями
такого деления являются
региональные климатические
условия (интенсивность дождя,
ветра).
• Группа I низкая
вероятность подверженности
воздействию ливневого дождя:
В основном это касается регионов
с годовым уровнем осадком ниже
600 мм или регионов с большим
объемом выпадающих осадков,
рис 2. направление ветра и падения капель дождя вблизи строительного объекта
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
области, местности в горах
средней высоты и в высокогорье,
предгорье Альп). Высотные дома
и постройки, находящиеся на
открытой местности,
климатические условия которых
(интенсивность силы ветра,
выпадения дождя) соответствуют
условиям Группы II.
Карта распределения выпавших
осадков из Приложения А ДИН
4108 часть 3 позволяет
определить годовой объем
выпавших осадков на
определенной местности (рис 3).
Защита от воздействия
ливневого дождя
В ДИН 4108 часть 3 целому ряду
конструкций для внешних стен
дается характеристика
ограждающих от воздействия
ливневого дождя свойств.
Соответственно присвоенным
характеристикам НВФ
оказывания наилучшим
решением для ограждения и
защиты внешних стен от
ливневого дождя. Такое свойство
НВФ - результат работы
воздушного зазора,
препятствующего проникновению
влаги от ливневого дождя на
внешние стены. Таким образом,
облицовка стен выполняет
функцию «двойной изоляции».
Карта распределения осадков на основе средней суммы осадков за 1891 г.
( Ширмер, Карты средней суммы осадков, Немецкая Метеослужба)
Годовое выпадение осадков ниже 600 мм
Годовое выпадение осадков между 600 и 800 мм
гаи Годовое выпадение осадков больше 800 мм
( в северонемецком прибрежном регионе (ветрено) более 700 мм
ВЫВОД:
Навесные фасады с
воздушным зазором являются
надежной защитой внешних
стен от воздействия ливневого
дождя тк.вследствие особых
физических процессов не
возникает ни капиллярного
попадания воды, ни тем более
прямого орошения
теплоизоляционного слоя С
этим связана и возможность
применения открытых рустов. К
тому же, влага может постоянно
выводиться в атмосферу через
воздушный зазор, так, что
увлажненные изоляционные
слои могут быстро высохнуть,
не исказив общие
теплоизоляционные свойства
навесных фасадов с
воздушным зазором.
Постоянный доступ наружного
воздуха в воздушный зазор ведет к
отсутствию разницы в давлении
воздуха как внутри, так и снаружи
облицовочной конструкции (см.
рис. 1 внизу справа).
Внешние стены с конструкцией
навесных фасадов с воздушным
зазором к группе III вне
зависимости от размера и кладки
(см. табл 1). Как подтверждают
данные, полученные из
Скандинавии и Германии, это
касается и фасадов с
горизонтально открытыми
рустами, но при условии, если их
ширина не больше 10 мм. Такие
русты обладают еще одним
преимуществом перед закрытыми
или смещенными назад рустами
они меньше подвержены
загрязнению.
Используя систему навесных
фасадов с воздушным зазором
необходимо учитывать, что
дранки, находящиеся в
Области открытых рустов не
должны подвергаться прямому
воздействию внешней среды. Это
значит, что при вертикально
направленных брусьях русты и их
закрепительные ленты должны
быть смещены назад (рис. 4)
Для заказчика также важно знать,
что защитные свойства НВФ не
зависит от направления покрытия,
поэтому, даже если у покрытия
имеются боковые напуски, защита
от ливневого дождя все равно
будет обеспечена. Таким образом,
при установке материалов нет
необходимости учитывать
направление выпадения осадков.
При влагопередаче в случае
выпадения ливневого дождя
большую роль играет действие
ветра. Возникающий при обдуве
здания ветром динамический
напор при отсутствии воздушного
зазора мог бы привести к тому, что
атмосферная влага через
возможные разрывы, швы или
щели попала бы в находящийся за
фасадом теплоизоляционный
слой и вызвала полное
промокание. Воздушный зазор
решает эту проблему и кроме
этого воздух, циркулирующий в
зазоре, способствует испарению
поступающей влаги. Как видно на
рис. 5, при общепринятой ширине
рустов от 5-10 мм незначительное
количество дождевых капель
внутрь может проникнуть внутрь
через открытые русты лишь под
действием экстремально
сильного порыва ветра, однако и
они, благодаря выравниванию
давления, стекают по задней
стенке облицовки.
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
рис 4. НВФ на деревянной конструкции; компоновка рустов
вертикальное сечение
горизонтальный руст может оставаться
открытым
л
горизонтальное сечение
вертикальный руст должен быть
сдвинут назад
01 горизонтальная обрешетка
02 лента руста
03 теплоизоляционный слой
04 вертикальная несущая
05 фасадная панель
горизонтально
дождь 100% открытые русты
дождь 100%
горизонтально и вертикально
открытые русты
размер плит - 600X600 мм,
горизонтально открытые русты-
воздушный зазор- 60 мм
8мм,
размер плит - 600X600 мм,
горизонтально и вертикально
открытые русты- 8мм,
воздушный зазор-100 мм
фасадная плита
воздушный зазор
Щ стеклохолст на видимой стороне минерального утеплителя, 60 мм
Д передняя область минерального утеплителя ? 0-15 мм
| задняя область минерального утеплителя
рис 5. Результаты испытаний воздействием ливневого дождя на НВФ
<ЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
таблица 1: Примеры классификации стандартных типов стен
Группа 1 небольшая вероятность подверженности здания воздеи :твию ливневого дождя Гоуппа II средняя вероятность подверженн эсти воздействию ливневого дождя Гоуппа III- высокая вероятность подверженности воздействию л вневого дождя
1 - наружные стены из каменной кладки, стеновых панелей бетона и т.д. - облегченные плиты из древесной шерсти, выполненные по ДИН 1102 (с армированными рустами) - многослойные облегченный плиты, выполненные по ДИН 1104 часть 2 (с арматурой по всей плоскости) с установленным покрытием, к которому не предъявляются особые требован jh по защите от ливневого дождя по ДИН 18550 часть 1 - наружные стены из каменной кладки, стеновых панелей, бетона и т.д. - облегченные плиты из древесной шерсти с добавленными слоями древесной шерсти (с армированными рустами), выполненные поДИН 1102 или многослойные облегченные плиты толщиной выполненные по ДИН 1104 часть 2 (с арматурой по всей плоскости) - многослойные облегченные плиты толщиной, выполненные по ДИН 1104 часть 2 (с арматурой по всей плоскости) при использовании сухой стро тельной смеси по ДИН 18557
С влагоотталкивающим покрытием по ДИН 18550 часть1 или покрытием, проштукатуренным искусственной смолой С влагоотводящим покрытием поДИН 18550 часть 1 или покрытием, проштукатуренным искусственной смолой
2 Однослойная открытая кладка поДИН 1053 часть 1, толщина 31 см'1 Однослойная открытая кладка по ДИН 1053 часть 1, толщина 37,5 см'1 Двухслойная закрытая кладка с воздушным слоем по ДИН 1053 часть1г> Двухслойная закрыта кладка без воздушного слоя по ДИН 1053 часть 1. облицованная камнями
3 Внешние стены с установленной на цемент облицовкой по ДИН 18515 Наружные стены с включенной в кладку облицовкой с нижним слоем штукатурки по ДИН 18515 и рустами, пропитанными
Наружные стены с зацементированной облицовкой с нижним слоем штукатурки по ДИН 18515 и рустами пропитанными водоотводящим раствором3>
4 Наружные стены с внешним слоем бетона по ДИН 1045 и ДИН 4219 часть 1 и часть 2
5 Стены с навесной фасадной конструкцией с воздушным зазором и фасадной конструкцией поДИН 18516 часть1 и часть 23>
6 Наружные стены на деревянной конструкции при использовании требуемого по ДИН 68800 часть 2 покрытия кладки толщиной 11,5 см Наружные стены на деревянной конструкции при требований ДИН 68800 часть 2 - с выступающей облицовкой по ДИН 18516 часть 1 и часть 2 или - с покрытием кладки толщиной 11,5 см с воздушным слоем<J5J
1) Если дополнительный слой теплоизоляции полностью перенимает функции теплоизоляции,
то тип стены может быть отнесен в предыдущую группу
2) ПоДИН 1053 часть 2 должен быть предусмотрен воздушный слой. Использование зазора под
ключевую изоляцию может быть основано лишь на имеющихся нормах или требует специального
свидетельства о приспособленности для этой цели, например, общее разрешение строительного
надзора
3) ПоДИН 52617 влагоотводящий раствор для рустов должен иметь коэффициент
водопоглощения 0,5 kg (m2 3 4 5h”2>)
4) Принятие конструктивных решений, например, уплотнения основания стены или стоков в
облицовке, способствует тому, что влага, появляющаяся на задней стороне облицовки
отводится и не затрагивает деревянные элементы.
5) Толщина воздушного зазора должен быть не меньше 4 см. По верху и низу облицовки должны
быть установлены отводящие отверстия (стоки), при общей площади стены примерно 20 /и2 они
занимают по меньшей мере 150 см2. Проблема необходимой для защиты от талой воды
вентиляции описана в ДИС 688000 часть 2
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Проблемат ина:
В период с 1960-1980 в ФРГ и
Восточной Европе развернулось
строительство панельных домов,
в котором широко применялись
бетонные сендвич - конструкции
(трехслойные панели рис.1).
Элемент фронтовой стены тип WBS 70
Рис.1: Структура бетонной
сендвич-панели
Подобные конструкции для
возведения внешних стен нашли
свое применение и в новых
федеральных землях Германии в
строительстве жилых комплексов
WBS 70 Р 2 QP 71 (фронтовая
стена) и высоток. Однако все
конструкции такого рола
проявляют свои недостатки в
разной степени. Например
• по причине возникновения
мостиков холода реальная
теплоизоляция оказывается
меньше прогнозируемой;
• по всей поверхности бетонных
панелей появляется коррозия (см.
рис 2 и 3),
• появляются повреждения швов
и становится заметным их
неровное прохождение;
• заметны пропесоченные
поверхности и т.д
Появление коррозии обусловлено
тем что не выдерживаются
требования, предъявляемые к
бетонному покрытию; кроме того,
иногда для отделки края стен
использовался бетон с слишком
пористой структурой из-за чего
через короткое время он
полностью пропитывался
углекислой солью.
А если слой бетона, покрывающий
арматуру, пропитан углекислой
Рис. 2: коррозионные повреждения арматуры в области горизонтальных
рустов бетонной сендвич-панели (трехслойныепанели)
Рис.З: коррозионные повреждения арматуры в поверхности бетонных
сендвич-панелей (трехслойные панели)
солью, о его ограждающих
свойствах не может быть и речи.
Арматура начинает
корродировать. Возникающая при
коррозии ржавчина влияет на
изменение объема бетонного
покрытия, из-за чего оно рано или
поздно раскалывается (см. рис.2 и
3).
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
Установка навесных фасадов
с воздушным зазором
предотвращает появление
коррозии на внешних стенах.
Существует три требования,
выполнение которых
обеспечивает защиту стальной
конструкции от коррозии:
Трехслойная панель
Рис.4: принцип функционирования
навесного фасада с воздушным зазором
• На стальной поверхности
арматуры должна
образовываться защитная пленка,
что зачастую становится
невозможным из-за попадания
углекислой и других агрессивных
солей,
• Необходимо исключить доступ
кислорода кетали,
• Исключить возможность
образования электролита, т.е.
постоянное поддержание бетона
во влажном состоянии.
Подтверждением принципа
восстановления W (директива
Немецкого Комитета по
железобетону, 1990: защита и
восстановление бетонных
строительных элементов) служат
сведения об уже построенных
объектах. На многих жилых домах
бетонные внешние стены в
значительной степени пропитаны
углекислой солью на стороне,
обращенной в жилое помещение,
таким образом, находящаяся
внутри стен арматура лишается
защитного слоя. Хотя,
справедливости ради, нужно
отметить, что еще ни разу не было
случая возникновения коррозии
арматуры бетона, находящегося
внутри жилого помещения.
Подобный факт можно объяснить
низким содержанием влаги в
бетоне, что заметным образом
уменьшает риск начала
коррозионного процесса
ВЫВОД:
Широко применяемые в
прошлом бетонные сендвич -
конструкции подвержены
появлению коррозии и
повреждению швов. При
установке вентилируемого
внешнего покрытия
коррозионный процесс может
быть остановлен. После
установки подобного покрытия
фасад становится устойчивым
к воздействию агрессивных
внешних явлений, критическое
содержание влаги снижается
до минимума, бетон надежно
защищен.
В рамках испытаний арматурная
сталь была установлена под
утеплитель вентилируемой
внешней конструкции и оставлена
в таком состоянии на некоторое
время для наблюдений (2).
В результате было установлено,
что в таком случае она не ржавеет
(сравни с рис. 5). Преимущество
навесных вентилируемых
конструкций состоит в том, что
после нанесения облицовки
защищенная от влияния погодных
явлений бетонная поверхность
имеет возможность быстро
высохнуть. Как правило, по
истечению двух-трех месяцев
критическое содержание влаги в
бетоне, при котором может
начаться коррозия арматуры,
постепенно сокращается. С этого
момента арматура надежно и на
длительный срок защищена от
коррозии, даже при учете
продолжающегося проникновения
углекислых солей.
Однако, если для дополнительной
теплоизоляции активно
применяются
паронепроницаемые системы
Рис. 5: защитное действие системы
навесных фасадов с воздушным зазором
от коррозии незащищенной стали.
Состояние проб по истечении 18 месяцев
комплексные теплоизоляционные
системы и т.д.-, эффективный
процесс высыхания лишь
затягивается.
Резюмируя можно сказать, что
благодаря установке навесных
вентилируемых конструкций на
бетонные сендвич-панели,
достигаются следующие плюсы:
• Долгосрочная и надежная
защита арматуры бетона от
коррозии;
• Эффективная теплоизоляция,
в том числе в области
возникновения тепловых мостов.
• Восстановление швов и
камуфляж некачественно
выполненных швов.
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Наряду с защитой от дождя,
защита от воздействия талой воды
остается одной из важнейших
технических функций
строительных элементов.
Внешние стены с системой
навесных фасадов с воздушным
зазором являются лучшей
защитой от воздействия талой
воды.
Как образуется талая вода:
Существуют два пути появления
талой воды на внешних стенах:
талая вода с поверхности,
обращенной внутрь помещения
£тены
появление талой воды из-за
нарушения движения водяного
пара по слоям стены.
Образование талой воды на
внешних стенах связано с
недостаточной теплоизоляцией
и/и л и слишком высокой
влажностью в помещении, однако
эта проблема может быть легко
устранима. Появление же талой
воды на внутренней поверхности
стены может происходить даже
при достаточной теплоизоляции
внешних стен. В ДИНе параграф
4108 часть 3 и часть 5 прописаны
возможности предотвращения
образования талой воды.
Методика предотвращения
талой воды поДИН 4108
часть 3 и часть 5
Образование талой воды внутри
строительного элемента зависит, с
одной стороны, от климатических
условий и, с другой стороны, от
распределения слоев этих
элементов и их
пародиффузионных
способностей. При этом наиболее
уязвимыми оказываются
многослойные элементы, чьи слои
с разной паропропускной
способностью расположены друг
за другом. Для контроля за
объемом конденсирующейся
талой воды в ДИНе 4108
приведена диффузионная
диаграмма, часто называемая
именем своего авторам
диаграмма Глазера.
Образование талой воды внутри
элементов по ДИН 4108 часть 3
считается безопасным, если
повышение содержания влаги в
строительных - и
теплоизоляционных материалах
не отражается негативно на
теплоизоляции и прочности
строительных элементов. Данные
требования считаются
выполненными, если соблюдены
следующие условия:
• образовавшаяся во время
периода таяния снега вода внутри
строительного элемента должна
быть снова выведена в
окружающую среду в процессе
испарения.
• Строительные материалы,
вступающие во взаимодействие с
талой водой, не должны быть
повреждены, например, начать
корродировать или покрыться
грибком. Допустимое повышение
содержания влаги в дереве из-за
образовавшегося конденсата не
более 5 %; в древесных
материалах не более 3 %.
Облегченные плиты из древесной
шерсти и многослойные плиты
являются исключением по ДИН
1101. На огибающих поверхностях
между водонепроницаемым и
воздушным слоем или
водопроницаемым слоем объем
талой воды не должен превышать
0,5 кг/м2, в других случаях 1,0 кг/м2.
Климатические условия
По ДИН 4108 часть 3 для обычных
помещений, предусмотренных
для длительного пребывания в
них людей, на период таяния,
имитирующий зимнюю погоду,
задаются следующие значения:
климат снаружи: -10°С,
влажность воздуха 80 %
климат внутри: 20°С, влажность
воздуха 50%
продолжительность: 1440
часов (=2 месяца)
Во время засушливого периода,
характерного для лета, вся талая
вода, скопившаяся за зимнее
время, должна быть выведена в
атмосферу. Внутренние и
внешние климатические условия
для этого периода:
12 °C, влажность воздуха 70%,
продолжительность 2160 часов (=
3 месяца).
Образование талой воды
вследствие нарушенной
паровой диффузии
Принимая в учет климатические
данные, получаем соответственно
ДИН 4108 частьб таблица 1
парциальное давления водяного
пара р=1170 Ра. Для наружного
воздуха р =208 Ра. Разница этих
двух значений парциального
давления ?р = 962 Ра Объем
транспортируемого водяного пара
рассчитывается из плотности
диффузионного потока.
i = в h>
Здесь эквивалентная диффузии
толщина воздушного слоя
является результатом,
полученным из толщины слоя
материала s (измеряющегося в
метрах) и значения
диффузионного сопротивления
ЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Sd= р • s в м
Значение диффузионного
сопротивления величина,
обозначающая, насколько
стройматериал является более
паронепроницаемым, чем воздух;
поэтому это относительная
величина. Соответственно
определению р (воздух) = 1.
При вышеупомянутых погодных
условиях использование
большинства невентилируемых
конструкций для внешних стен
ведет к неизбежному образованию
талой воды внутрВ ДИН 4108
часть 3 приведен целый ряд
конструкций для внешних стен,
которые являются надежной
защитой от опасного образования
талой воды. Примеры подобных
конструкций^ строительных
элементов. Только использование
вентилируемых систем позволяет
сконструировать строительные
элементы таким образом, что при
климатических условиях по ДИН
4108 часть 3 талая вода не
образуется.
ВЫВОД:
Защита от пагубного
воздействия талой воды
является наиважнейшим
условием для оптимального
функционирования системы
влаго- и теплоизоляции.
Система навесных фасадов с
воздушным зазором
наилучшее решение для
предотвращения конденсации
талой воды внутри стен,
влекущее за собой налет
плесневого грибка, т.к.
регулируемая диффузия
водяного пара способствует
отводу влаги, возникающей в
процессе строительства и
пользования помещением,
через воздушный отсек.
Воздушный зазор способствует
оптимизации процесса
высыхания внешних стен что в
свою очередь улучшает
климатические условия внутри
помещения и положительно
сказывается на энергобалансе,
ведь в ином случае излишняя
влага может быть выведена
лишь посредством частого
проветривания помещения
Рекомендуемые конструкции
для внешних стен по
ДИН 4108 часть 3
В ДИН 4108 часть 3 приведен
целый ряд конструкций для
внешних стен, которые являются
надежной защитой от опасного
образования талой воды.
Примеры подобных конструкций:
• «... элемент здания по ДИН
1053 часть 1, выполненный из
искусственного камня без
дополнительного слоя утеплителя
как одно- или двухслойный
элемент, облицованный или
зачищенный или с
зацементированной облицовкой
по ДИН 18 515 (доля,
приходящаяся на русты не менее
5%), или двухслойная кладка с
воздушным зазором по ДИН 1053
часть 1 с дополнительным
теплоизоляционным слоем или
без него.
• «... кладка, выполненная из
искусственного камня с
нанесенной на внешнюю стену
теплоизоляцией по ДИН 1053
часть 1 и с отделкой фасада,
Рис.1: Диффузионная диаграмма внешних стен с вентилируемой и невентилируемой облицовкой
Двухслойная каменная стена с
изоляцией из минерального волокна
Образование талой воды между
теплоизоляцией и внешним
покрытием
1. внутренняя штукатурка
2. кладка
3. изоляция из минерального волокна
4 внешнее покрытие
Однослойная кладка с
теплоизоляционной комплексной
системой
Образование талой воды между
слоем теплоизоляции и внешним
покрытием
1. внутренняя штукатурка
2 кладка
3 изоляция из жесткого пенопласта
4 штукатурка из жесткого
Однослойная кладка с
теплоизоляцией из
минераль ого волокна и
системой навесных фасадов с
воздушным зазором
Талая вода не образуется
1. внутренняя Штукатурка
2 кладка
3. изоляция из минерального
волокна
4 вентилируемая облицовка
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Закрепленной минеральными
вяжущими средствами по ДИН
18550 часть 1 и часть 2 или
искусственной смолой, толщина
воздушного слоя, эквивалентная
диффузии равна sd ?4,0 м; или
кладка с навесным фасадом с
воздушным зазором.
• «... стены, выполненные из
армированного газобетона по ДИН
4223 без дополнительного
теплоизоляционного слоя,
проштукатуренные искусственной
смолой при s ?4,0 м или имеющие
навесной фасад с воздушным
зазором.»
• «... стены, выполненные из
армированного газобетона по ДИН
4223 без дополнительного
теплоизоляционного слоя,
проштукатуренные искусственной
смолой при sd?4,0 м или имеющие
навесной фасад с воздушным
зазором.»
• «...стены, выполненные из
обычного бетона по ДИН 1045 или
легкого бетона с уплотненной
структурой по ДИН 4219 часть 1 и
часть 2 с внешним
теплоизоляционным слоем и
наружной штукатуркой,
закрепленной минеральными
вяжущими средствами по ДИН 18
550 часть 1 и часть 2 или
проштукатуренной искусственной
смолой, имеющие облицовку или
любое внешнее покрытие.
• «.... стены, выполненные из
деревянных конструкций с
внутренним пароизоляционной
слоем (sd ?10 м), внешней
облицовкой из дерева или
древесных материалов (sd ?10 м)
или ограждающим покрытием с
воздушным зазором.
Вышеперечисленные конструкции
также подходят для
предотвращения образования
талой воды вследствие появления
сырости из-за пользования
помещением, однако, если
принять во внимание влагу,
выделившуюся при проведении
строительных работ, то ее
ликвидация может вызвать ряд
проблем.
Требования к конструкциям
с воздушным зазором
Задача вентиляции (воздушного
зазора) состоит в том, чтобы
посредством постоянной
циркуляции воздуха между
вентилируемым помещением и
внешней средой поддерживать
все элементы конструкции в сухом
виде и выводить водяной пар
наружу не допуская образования
талой воды (рис.2). Если же
вентиляция функционирует не в
полную силу или отсутствует в
принципе, например, вследствие
закупорки отверстия притока
и\или оттока воздуха, то
образовании талой воды
неизбежно, даже если остальные
слои функционируют без проблем.
Рис.2: диффузия и конвекция
водяного пара при установленной
системе навесных фасадов с
воздушным зазором
Образование талой воды зависит от
высоты фасада, размеров воздушного
зазора и диффузионных сопротивлений.
Вычисление Ф для стены с толщиной
кладки 24 см, с теплоизоляционным
слоем (толщина 6 см) и системой
навесных фасадов с воздушным зазором
для определения необходимого сечения
воздушного зазора
Пример:
\'l 0.lOm s, / 10m.Tpe6.VjA 7>2
для Ф > I —>rpe6.Aj = 2 * 10 / 0,1 =
Различают
• Образование талой воды в
воздушном отсеке вследствие
повышенного выделения водяного
пара и\или воздушного потока
пониженной мощности (первичная
талая вода).
• Талые воды, образующиеся
на обратной стороны облицовки
фасада в процессе оттока тепла
из стен, возникающее холодными,
ясными ночами (вторичная талая
вода).
Образование талой воды в
воздушном отсеке зависит прежде
всего от интенсивности потока и
скорости поступающего воздуха.
При этом термическое
вытеснение и воздействие ветра
являются механизмами,
стимулирующими весь процесс.
Величина скорости воздушного
потока V„ полученная при учете
процесса термического
вытеснения, получается из
значения высоты фасада, сечения
воздушного зазора А ,
теплоизоляционного слоя стены, а
также при учете сведений о
климатических условиях [2]. Как
уже подтвердили измерения на
практике, в среднем можно
рассчитывать на скорость
воздушного потока V = 0,10-0,30
м/с. Говоря о воздействии ветра,
речь идет не столько о
направленном потоке воздуха,
движущемся по всей высоте
фасада, а скорее о пульсирующем
воздухообмене, возникающем
благодаря пропускной
способности швов. Поэтому
гораздо выгоднее установить
фасадную конструкцию с большой
шириной рустов, чем полностью
закрытую облицовку.
Это рекомендовано и нормой
сечений воздушного зазора по
ДИН 18516. В соответствии с этим
при наличии фасадных плит,
площадью > 0,4 м воздушный
зазор должен быть не меньше 2
см, при плитах, площадью <0,4 м2-
1 см. Площадь сечения отверстий
оттока и притока воздуха должна
составлять не меньше 50 см /м; в
отдельных случаях допустимо
сужение воздушного зазора до 5
мм.
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Восстановление наружных
стен, поврежденных
вследствие недостаточной
тепло-и влагоизоляции
На примере крупно-панельного
строительства можно проследить,
насколько заблаговременная
установка навесного фасада с
воздушным зазором облегчает
процесс восстановления внешних
стен. Для стандартного сечения
стены и климатических условий по
ДИН 4108 часть 3 начерчена
диффузионная диаграмма (рис.З
сверху). По диаграмме легко
определяем уровень талой воды
между теплоизоляционным слоем
и внешним покрытием, т.к. в этой
точке парциальное давление
водяного пара достигает
критической отметки. Величина
объема образующейся талой
воды и ее испарения зависят от
диффузионной проходимости
слоев
Однако, данные значительно
изменяются, если вследствие
проведения реставрационных
работ на стену устанавливается
система навесного фасада с
воздушным зазором и внешним
теплоизоляционным слоем.
Соответственно этому меняется
и диффузионная диаграмма, как
показано на рис.З снизу. В этом
случае образования талой воды
не происходит, а имеющийся
потенциал вывода влаги может
быть направлен на сушку общей
конструкции или ликвидацию
влаги, появившейся в результате
установки дополнительных
элементов отделки (например,
бесшовных полов на
изолирующем основании) Эти
преимущества навесных систем с
воздушным зазором в данный
момент широко применяются при
проведении реставрационных
работ на крупнопанельных
объектах. Соответственно этому
меняется и диффузионная
диаграмма, как показано на рис.З
снизу. В этом случае образования
талой воды не происходит, а
имеющийся потенциал вывода
влаги может быть направлен на
сушку общей конструкции или
ликвидацию влаги, появившейся в
результате установки
дополнительных элементов
отделки (например, бесшовных
полов на изолирующем
основании). Эти преимущества
навесных систем с воздушным
зазором в данный момент широко
применяются при проведении
реставрационных работ на
крупнопанельных объектах.
Вывод влаги из объекта,
построенном вчерне
(без отделки)
На баланс влаги в строительных
элементах может влиять объем
влаги, получаемой от объекта
построенном вчерне. Достаточно
сухие материалы обычно имеют
показатели «практической
влажности», которые
используются для определения
значении теплопроводности по
ДИН 4108 часть 4. Если при
установке материала содержание
в нем влаги превышает объем
компенсационной влаги, этот слой
строительного элемента будет
выделять влагу до тех пор, пока не
будет достигнуто равновесное
состояние.
Процесс высыхания
вентилируемых и
невентилируемых внешних стен
под влиянием влаги, получаемой
от объекта, построенном вчерне,
детально изучен в исследовании г-
на Кюнцеля. В своей работе
Кюнцель описывает свои
Рис.4: Процесс высыхания в пористом
бетоне при установленной системе
навесных фасадов с воздушным
зазором в сравнении с
невентилируемой
системой
двухгодичные наблюдения за
состоянием стены из пористого
бетона с критическим
содержанием влаги, помещенной
в нормальные климатические
условия. Как показано на рис.4
через 2 года влажность внешней
стены вентилируемой через
воздушный зазор, составила
лишь 2%, в то время как
содержание влаги в такой же
стене, но без системы навесного
фасада достигло 15%. Такое
соотношение ясно показывает, что
внешние стены с системой
навесных фасадов с воздушным
зазором оказывают позитивное
влияние на климат внутри
помещения. Кроме того,
оптимизированная система
вывода влаги влияет и на
уравновешивание энергобаланса,
тк. повышенная влажность может
быть ликвидирована лишь
посредством дополнительного
проветривания помещения, что
неизбежно сопряжено с
повышением теплопотери.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Звуко- и шумои
при ПОМОЩИ СИ1
навесных фасе
воздушным ваз
Проблематика:
Навесные вентилируемые
фасады, установленные на
зданиях, находящихся вблизи
оживленных транспортных путей,
на больницах, жилых и
административных зданиях,
должны отвечать ряду требований
по звукоизоляции.
В 1989 были выпущены нормы
ДИН 4109 «звукоизоляция в
высотном строительстве»,
которые подлежат обязательному
выполнению во всех
федеральных землях Германии.
Например, по таблице 8, ДИН
4109, наглядно видно, что
показатель звукоизоляции
фасадов больниц экстренной
помощи, находящихся вблизи
главных магистралей и
подвергающихся воздействию
шума более, чем в 71 дБ, должен
быть выше стандартного
R' w,res=50 дБ.
Сопоставив показатель
звукоизоляции по таблице 8,
размер помещения и площадь,
приходящуюся на оконные
проемы, можно рассчитать
показатель звукоизоляции фасада
и окон. Как правило, для того,
чтобы сократить эксплутационные
издержки, устанавливаются окна с
низким показателем
звукоизоляции, однако в таком
случае необходимо, чтобы, исходя
из конечного общего показателя
звукоизоляции, был достигнут
более высокий показатель
закрытых частей фасада.
таблица 1: Требования к наружным строительным элементам (таблица 8 по ДИН 4109)
1 2 3 4 5
Уровень шума «Определяю- щий уровень внешнего шума» дБ (А) Палаты в больницах и санаториях Жилые комнаты в квартирах, спальни в пансионатах, учебные классы и т.д. Офис ые помещения и т.д."
Требуемое R„„, наружного строительного элемента в дБ
1 1 до 55 35 30
2 II с 56 до 60 35 30 30
3 III с 61 до 65 40 35 30
4 IV с 66 до 70 45 40 35
5 V с 71 до 75 50 45 40
6 VI с 76 до 80 50 45
7 VII >80 2) 2) 50
В случае инсталляции закрытых
фасадов с особенно высоким
показателем звукоизоляции,
возможна установка недорогих
окон с низкой способностью
звукоизоляции.
Согласно ДИН 4109,
приложение!, для того, чтобы
подтвердить нормативность
звукоизоляции фасадов от
внешнего шумового воздействия,
допустимо нанесение
звукоизоляционного слоя
исключительно на внутреннее
несущее покрытие (ДИН 4109,
приложение 1, пункт 10.1.1, 5
абзац).
'’Кнаружным строительным
элементам, посредством
которых внутрь проникает
шум извне, в целом особо не
влияющий на общий уровень
шума внутри помещения,
специальные требования не
предъявляются.
21 Здесь приведены
требования, основанные на
местных данных
АЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Применение пористой бетонной
стены в сочетании с системой
навесных фасадов с воздушным
зазором, толщиной 20 см может
быть санкционировано лишь при
R^r ? 44 Дб (в зависимости от
плотности материала), при этом
известно, что при установке
системы НВФ на такую стену
значение Rw= 55 дБ
Лабораторная экспертиза
Для того, чтобы внести значение
фактической звукоизоляции
капитальных внешних стен с
установленной на них системой
навесных фасадов с воздушным
зазором в расчеты ДИН 4109,
необходимо провести экспертизу
(см. ДИН 4109 параграф 6.3). Для
этого необходимо получить
значение звукоизоляции
эксперементальных стендов по
ДИН 52210, часть 2. От
полученного Rw.p
(эксперементальное значение)
вычитается значение
производной в 2 дБ
Полученное после произведенных
действий (Rwp - 2 дБ = RwR)
значение Rw.p может
использоваться в дальнейших
расчетах по ДИН 4109,
приложение!.
ВЫВОД:
Система навесных фасадов с
воздушным зазором является
не только архитектурным
решением, защитой от
неблагоприятных погодных
условий и надежной
теплоизоляцией, но и
оптимальным механизмом
звуко-и шумоизоляции.
При установке таких фасадов
показатель звукоизоляции
стен может быть улучшен до
15дБ.
Большинство эксперементов
было проведено с плитами из
минеральной шерсти толщиной от
6-12см.
При этом фасады могут быть
выполнены из разных материалов
фибрцемента, алюминиевого
листа, черепицы, натурального
пильного камня и керамики
различной толщины, на
различных подконструкциях и с
разным размером панелей.
В таблице 2 приведены
суммарные измерительные
данные, полученные после
проведения экспертизы
теплоизоляционного слоя из
минеральной шерсти.
Звукоизоляция черновых стен (из
KSV, толщиной 24 см, покрытых
штукатуркой Rw=54 дБ и 20 см-ого
пористого бетона, зачищенный,
Rw=44 дБ) достигает значений от
5-14Д6.
Таким образом, можно сделать
вывод, что чем больше
толщина теплоизоляционного
слоя и вес системы навесных
фасадов, тем выше
звукоизоляционные
характеристики здания.
Широкие русты наоборот, влияют
на понижение качества
звукоизоляции, хотя степень его
понижения не настолько
значительна.
При этом разные подконструкции
из легкого металла различаются
по своеим звукоизоляционным
характеристикам.
pud. стандартные алюминиевые подконструкции для системы навесных фасадов с воздушным зазором
F - облицовка фасада
U - подконструкция
D - дюбель
(сертифицированный
комитетом
строительного
надзора)
М - плиты из
минеральной шерсти
W - стена
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ 1
Сравнение с комплексной
теплоизоляц ионной
системой
По результатам экспертизы,
полученные коэффициенты
звукоизоляции навесных фасадов
с воздушным зазором
значительно выше тех, которые
получаются при эксплуатации
комплексной теплоизоляционной
системы на капитальных стенах.
В то время как применение
вышеупомянутых комплексных
теплоизоляционных систем в
большинстве случаев ведет к
ухудшению качества
звукоизоляции и лишь изредка к
ее улучшению до +5 или +10,
применение системы навесных
фасадов с воздушным зазором
обеспечивает стабильное
улучшение качества
звукоизоляции до +10, +15 дБ при
установленной величине
звукоизоляции R,.
Защита от воздействия
шумов
Звукоизоляционные
характеристики фасадов
учитываются не только при
определении степени защиты от
звуков извне, но и в расчетах,
подтверждающих, что шум,
исходящий из здания, не
превышает норму. Примером
может служить заводской цех,
уровень шума которого,
соответственно нормативе VDI
2058 (далее СНИ), значительно
превышает допустимый уровень
исходящих шумов. Установка
системы навесных фасадов с
воздушным зазором смогла бы
решить проблему звуко-и
шумоизоляции и снизить вредное
воздействие исходящего шума на
окружающую среду до минимума.
Еще на фазе проектировки, когда,
соответственно требованиям
Комитета по надзору за
строительством, требуется
составить прогноз степени
воздействия исходящих шумов на
окружающую среду, высокие
показатели звукоизоляции
системы навесных фасадов с
воздушным зазором могут быть
учтены при расчетах по нормам
СНИ 2571, что позволит составить
наиболее точный и экономичный
план защиты от исходящих шумов.
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Табл. 2. Результаты исследования звукоизоляционных характеристик системы НВФ поДИН 52 210,
эсперементальный стенд 52 210 P-W
Nr. Облицовка фасада Русты Подконструкция Утеплитель из минеральной шерсти Сплошная стена Rw.p в дБ
Мтериал Размеры в мм Откр. Закр. Апюм. Дерево 6 12 24 20
1 волокнистый цемент, 4.5 мм 600 х 300 • • • • 62
2 • • • • 64
3 • • • • 55
• • • • 55
5 волокнистый цемент, 8 мм 2500 х1110 • • • • 53
6 • • • • 54
7 • • • • 54
8 • • • • 55
9 • • • • 62
10 • • • • 62
11 волокнистый цемент, 12 мм 1480 х 1110 • • • • 54
12 • • • • 58
13 Панели, армированные стеклосеткой, 6 мм 2500 х1100 • • • • 54
14 • • • • 54 54
15 Панели, армированные стеклосеткой, 8 мм 2500 х1100 • • • •
16 Панели, армированные стеклосеткой, 8 мм 2500 х1100 • • • • 54
17 • • • • 54
18 Алюминиевые сендвич-панели, 4 мм 2513 х1120 • • • • 52
19 • • • • 52
20 • • • • 62
21 • • • • 62
22 Керамическая плитка, 8 мм 592 х 592 • • • • 63
23 • • • 57
24 Керамическая плитка, 8 мм 592 х 592 • • • • 60
25 • • • • 54
26 Панели из поливинилхлорида, с щебенкой, 6,2 мм 166 х 3050 • • • • 54
27 • • • • 54
28 Панели из поливинилхлорида, с щебенкой, 6,2 мм 166 х 400 • • • • 53
29 Панели из глиняного кирпича 200 X 390 • • • *) I • 64
толщина изоляционного материала = 8 см
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
ветровых I?
систему he
с воздушн
I
Проблематика:
При измерении параметров
навесных фасадов с воздушным
зазором, включая всю систему
крепления, расчетный вариант
нагрузки ветра является
определяющим фактором.
Сегодняшнее состояние развития
техники позволяет использовать
для расчета коэффициента
устойчивости приведенные в ДИН
1055 Т4 показатели ветровой
нагрузки и давления, однако,
следует учесть, что данная этот
параграф ДИНа применим лишь к
воздухонепроницаемым
прошивкам здания.
В дополнениях к абзацу 6.1 ДИН
1055 часть Т4:
ветровых нагрузок. Но
необходимо учитывать, что
соотношение показателей
давления и потока ветра -
величины непостоянные,
находящиеся при этом в
зависимости от распределения
давления на внешние стены,
который, в свою очередь, зависит,
от силы ветра. Таким образом,
разница давлений возникает
неизбежно.
В рамках проведенного при
содействии Немецкого научно -
исследовательского общества
исследования в условиях
реального воздействия
воздушным потоком были
получены показатели
возникающей разницы давлений и
связанных с этим возможных
проблем с облицовкой; на основе
этого исследовании, была
разработана оптимальная,
способная отвечать нормам ДИН
концепция предотвращения
опасного влияния ветровых
нагрузок, которая добавлена в ЕС
1 часть 6.
Поток воздуха
На рис.1 показан процесс
воздействия потока воздуха на
здание. Вначале в результате
опоясывающего движения
воздуха перед зданием
образуется скопление воздушной
массы, что вызывает полное или
частичное превращение
кинетической энергии воздуха в
«Для определения показателей
давления и силы используются
расчеты, произведенные на
экспериментальных моделях с
жестко закрепленной и
воздухонепроницаемой
облицовкой».
Однако, отличие навесных
фасадов состоит как раз в том, что
воздух извне постоянно
циркулирует через находящийся
между облицовкой и слоем
теплоизоляции воздушный зазор;
т.е. обшивка здания с таким
фасадом будет
воздухопроницаемой. Если при
проведении расчетов учитывать
постоя иные, плоскостные
перепады давлений то разницы
давлений между воздухом извне и
воздухом, циркулирующем в
воздушном зазоре, не возникает
(принцип сообщающихся
сосудов), в результате облицовка
не подвергается воздействию.
Рис.1: опоясывающие движение ветра вокруг здания
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
энергию давления. Под влиянием
скопившегося воздуха
поступающий воздух меняет свое
направление, опоясывая, таким
образом, здание и создавая вихрь
(так называемый
подковообразный вихрь) у
основания здания, который по
продольным боковым сторонам
здания движется в направлении
потока воздуха.
Важно учитывать направление
потока воздуха по продольным
боковым сторонам здания (рис.2,
часть а). Двигающийся таким
образом воздух способствует
образованию вторичного вихря с
высокой скоростью вращения
(рис.2, часть Ь), который
периодически то усиливается
ВЫВОД:
Раньше размеры навесного
фасада с воздушным зазором
определялись по ДИН 1055
часть 4. Однако эта норма
ДИН применима только для
воздухонепроницаемых
облицовок зданий. В рамках
исследовательского проекта
и проведенных испытаний
были получены более низкие
показатели ветровой
нагрузки Такие результаты
смогут ощутимо снизить
расходы, связанные с
установкой системы
навесных фасадов с
воздушным зазором.
ветровой нагрузки на облицовку
внешних стен здания получается
из разницы давления между
внутренней и внешней ветровой
нагрузкой (рис.4).
Для того, чтобы добиться
уменьшения ветровой нагрузки,
было решено разделить
воздушный зазор под
вертикальными кромками здания
воздухонепроницаемыми слоями.
На рис.5, отчетливо видно, как
изменилось движение потока
воздуха.- Чтобы определить
влияние представленной на рис.5
«ветровой преграды»,
проводились опыты как в
аэродинамической трубе, так и в
реальных условиях.
зона первич-
ного потока
(2) Здание
Рис.З:
поток воздуха
вдоль вертикального
канта здания в
области
вентилируемой
облицовочной
конструкции.
Рис. 2:
временное изменение
направления потока
воздуха вдоль
вертикального
канта здания
(рис. 2, часть с), то стихает. Ниже
линии воздушного потока,
отведенного с наветренной
стороны, образуется область
повышенного разрежения. Размер
этой области увеличивается, если
поток воздуха снова движется по
направлению боковых сторон
здания (рис. 2, часть а). На
настоящий момент в рамках ДИН
1055 Т4 ведутся расчеты
показателей области разрежения
воздуха по кромке здания, при
учете коэффициента ср.
Циркуляция воздуха в зазоре
между воздухопроницаемой
облицовкой и непроницаемой
внешней стеной здания показана
на рис. 3. Поток воздуха в
воздушном зазоре влияет на
распределение в нем давления,
которое значительно отличается
от распределения наружного
давления. Показатель конечной
Испытания в
аэродинамической
трубе и испытания в
реальных условиях по
определению ветровой
нагрузки
Определяющими параметрами,
влияющими на выравнивание
давления между наружным
воздухом и воздухом,
циркулирующем в воздушном
зазоре являются:
• Воздухопроницаемость
внешней облицовки;
• Сопротивление потоку
воздуха в воздушном зазоре.
Разница давлений наружного
воздуха и воздуха в воздушном
зазоре выравнивается в том
случае, если, с одной стороны в
воздушном зазоре возникает
высокое сопротивление
воздушному потоку, т.е. если
движение воздуха в зазоре
приостанавливается, а, с другой
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
I 2
i Облицовка з Здание
внешних стен 4 Ветровая преграда
2 Руст 5 Воздушный зазор
1 з А
Т
Рис.6: Коэффициенты для определения сопротивления
воздуху, циркулирующему в воздушном зазоре
Рис.4: Конечное распределение ветровой нагрузки с НВФ
стороны, если сопротивление
течению воздуха в области
облицовки внешних стен
д
' * руста
А-
стены
100(%)
Q = s/a
незначительно, т.е. если
наружный воздух может
беспрепятственно попадать в
воздушный зазор.
Сопротивление облицовки
внешних стен течению воздуха
(воздухопроницаемость) во
многом определяется размером
рустов. Чем шире руст, тем
выше воздухопроницаемость
или тем ниже сопротивление
течению воздуха. Для того,
чтобы оперировать этой
величиной был вычислен
следующий коэффициент:
Рис. 5: Движение потока воздуха относительно здания с или
без «ветровой преграды» в области воздушного зазора
Давление
ветра *
Рис. 7:
Сравнение
результатов,
полученных при
испытаниях в
аэродинамической
трубе и при
проведении
крупномасштабных
испытании.
А руста площадь открытого руста
А стенЬ1 - площадь облицовки
внешней стены
Сопротивление течению воздуха в
воздушном зазоре во многом
зависит от его толщины. Чем
толще зазор, тем выше
сопротивление потоку воздуха,
циркулируемому в этом зазоре.
Для определения сопротивления
потоку воздуха введен следующий
показатель:
S - ширина воздушного зазора (от
20 до 50 мм)
а - длина боковой стороны
здания (5-10 мм)
Испытания внутри
аэродинамической трубы
проводились как с наличием
«ветровой преграды»,
проходящей вдоль вертикальных
кромок здания, так и без нее; при
этом следующие параметры в
ходе испытании меняли свое
значение: (см. рис. 6)
• геометрия здания (h/a (высота)
и b/а (ширина);
• сопротивление течению ветра;
• сопротивление
циркулирующему воздуху в
воздушном зазоре;
04
0,2
| -02
«•> Испытания в аэродина-
k -о д ° мической трубе
Испытания в реальных
условиях
*0.8
-1 ।-----------------------•--*——-----------------------1
0 45 90 135 180 225 270 315 360
Угол притока воздуха относиетльно северной
стороны здания
АВЕСНЫХ ФАСАДОВ
Для того, чтобы оценить данные,
полученные при проведении
испытаний в аэродинамической
трубе, на территории завода
фирмы Этернит были проведены
широкомасштабные испытания.
По рис. 7 видно, что данные,
полученные при испытаниях в
аэродинамической трубе,
практически не отличаются от
результатов испытаний в
реальных условиях.
Ф Сплошной несущий профиль
Кронштейн
@ Облицовка
4 Теплоизоляция
@ Здание
Рис. 9 Разделение воздушного отсека посредством вертикальных несущих профилей
подконструкции
02
0 1
? -0 1
к -0 2
О
- 0 3
* С изоляционным слоем
_ Л д Без изоляционного
- и 4
СЛОЯ
- 0 5 --------•
0 45 90 135 180 225 270 315 360
С изоляционным сг
д Без изоляционного
слоя
Угол притока воздуха относительно северной
стены здания
Рис.8: коэффициент давления с. для зданий с или без нанесенного изоляционного слоя
вдоль вертикального канта здания (сравни с рис. 5)
Результаты испытаний
Проанализировав результаты
испытаний в аэродинамической
трубе, возможно определить
проектную нагрузку для отдельно
стоящего здания без учета
динамической нагрузки по ДИН
1055. Для этого необходимо
соблюсти следующие условия:
• воздушные зазоры в
области вертикального канта
здания должны быть разделены
воздухонепроницаемой
вертикальной изоляцией;
• относительная
проницаемость облицовки <S>
0,75 % должна быть соотнесена с
боковой поверхностью здания;
• соотношение толщины
воздушного зазора и торца здания
должно составлять s/a 0,005;
• результаты испытаний
действуют также и для
вентилируемых
подобллицовочных конструкций ,
рис.9.
• приведенные
коэффициенты давления
действительны только для
прямоугольных объектов с
заостренными торцами здания;
• необходимо, чтобы
воздух, циркулирующий по
воздушному зазору, который
находится внутри свеса крыши,
мог свободно выходить наружу и
поступать внутрь (посредством
открытых рустов).
Выяснилось, что для расчета
ветровой нагрузки вертикальное
членение площади здания на
срединную область и два боковых
канта не обязательно (не смотря
на соответствующее требование
ДИН 1055). Однако, для того,
чтобы вычислить повышенную
нагрузку, приходящуюся на низ
здания, на его верхний край
устанавливается горизонтальная
риска параллельно к свесу крыши.
Ширина такой риски должна
составлять 10% от высоты здания.
Для определения ветровой
нагрузки (разрежение воздуха
давление ветра) может быть
использован следующий
упрощенный вариант расчета:
Данные, приведенные в таблице1,
еще раз отображены на рис. 10.
Коэффициенты давления для
вентилируемых подоблицовочных
конструкций установлены также в
проекте Европейской нормы ЕС 1-
часть 6. Здесь также приведены
редуцированные значения ср на
случай, если на кромки зданий
нанесен угловой изоляционный
слой. При вычислении значений,
приведенных в таблице, в первую
очередь учитывается воздействие
проницаемости ветра (зависящее
от ширины рустов), а не
сопротивление воздушного потока
внутри зазора. В настоящий
момент планируется включить
представленный вариант в
Европейскую норму ЕС 1 -часть 6.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Область применения: F > 0,75 %, s/a < 0,005 h/a - любое; вертикальные «воздушный преграды» на кромках здания; прямоугольные, остроконечные строительные элементы
СР b/а < 2 b/а > 2
Разрежение _ ^р продольной стороны ср торца -0,3 -0,35
Разрежение „ ьр торца или края (Высота краевой риски 0,1 h) -0,4 -0,5
Давление q ър продольной стороны Ср торца + 0,6 + 0,65
Таблица 1 к рис. 10: вариант расчета ветровой нагрузки
Приведенные коэффициенты
нагрузки для вентилируемых
подоблицовочных конструкций
намного ниже, чем приведенные в
ДИН 1055 часть 4 показатели для
воздухонепроницаемых стен
здания. В первую очередь это
касается вертикальной краевой
риски, коэффициент разрежения
воздуха для которой составляет
с = -2,0.
Образование «воздушной
преграды» на вертикальных
кантах здания
«Воздушной преградой» на
вертикальных кантах здания могут
служить:
• расширяющиеся пенные
материалы шириной не меньше 10
см, при чем степень компрессии
прослойки должна составлять
К 1:3 (рис.11);
• полоска изоляционного
материала из минерального
волокна шириной 50 см (□? 70
кг/м3), которая должна находиться
в достаточно сжатом состоянии
между внешней стеной и
облицовкой (рис. 12);
• фольга (пленка) в качестве
«ветровой преграды», рис.13.
Рис. 10 рекомендуемые значения ср для проведения расчетов по вентилируемым подоблицовочным
конструкциям и их анкеровки.
Закрепление теплоизоляции
в системе навесных фасадов
с воздушным зазором
При закреплении
теплоизоляционных плит на
несущую стену необходимо
удостовериться в надежности их
фиксации. Конечная нагрузка на
единицу площади теплоизоляции
получается из разницы давлений
на верхнюю и нижнюю стороны
теплоизоляционного слоя.
Получаемая величина нагрузки
зависит от сопротивления потоку
воздуха теплоизоляционного
материала
(«воздухопроницаемость»). При
Рис. 11: вертикальная «воздушная преграда» из расширяющегося
пенного материала, проходящая вдоль кантов здания.
® Здание
2 Теплоизоляция
@ Горизонтальный несущий профиль
4 Облицовка
Кронштейн
® “Be ровая преграда” из сжатого пенного
материала
do
к = —— >. з
dk
Рис 12: Вертикальная «ветровая преграда» с плитой из сжатого
изоляционного слоя из минерального волокна, проходящая вдоль канта здания
(Т) Здание
(2) Теплоизоляция
(3) Горизонтальный несущий профиль
4 Облицовка
(5) Плита минерального утеплителя
(6) Кронштейн
d Толщина материала в несжатом состоянии
dk Толщина материала в сжатом состоянии
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
применении теплоизоляции из
минерального материала
сопротивление течению воздуха
настолько незначительно, что
можно рассчитывать на получение
коэффициента давления ср = -
0,05. В том случае, когда
применяются
воздухонепроницаемые
теплоизоляционные материалы,
например, прессованный
полистирол, необходимо
закрепить теплоизоляционные
плиты на стене клеем. Такое
приклеивание или плоскостное
фиксирование на дюбель
рекомендуется производить и в
случае использования изоляции
из минерального волокна, чтобы, с
одной стороны, предотвратить
попадание холодного воздуха
извне, а с другой стороны, -
«опущение» изоляционного
материала в воздушный зазор, что
нарушит нормальную циркуляцию
воздуха в этом зазоре. Процесс
приклеивания должен проходить
конструктивно; необходимо
учесть, что при закреплении
изоляционных плит дюбелями п ?
4дюбель/м .
Рис.13: фольга (пленка) в качестве «ветровой преграды», закрепленная на несущем профиле
и приклеена к стене.
(Т) Здание
(2) Теплоизоляция
@ Облицовка
4 Сплошной несущий профиль
(5) Кронштейн
® Фольга (пленка)
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Долговечн
фасадов с
зазором, Д1
I
1
металли
Проблематика:
Навесные фасады с воздушным
зазором являются
двухступенчатой,
высокоэффективной, со
строительно-технической точки
зрения, системой с ветровой и
дождевой преградой. Влага,
образующаяся внутри объекта, в
результате эксплуатации жилых
помещений, или оставшаяся
после проведения строительных
работ, может беспрепятственно
поступать в воздушный зазор и
выводиться из него. При этом
теплоизоляционный слой
предотвращает утечку тепла и
снижает расходы на отопление и
способствует уменьшению
выброса углекислого газа в
атмосферу. Слой теплоизоляции
надежно защищен и, находясь за
облицовкой, остается всегда
сухим и полностью
функциональным. В процессе
реконструкции, как правило,
проводится восстановление
старых дефектных рустов, при
этом необходимо обеспечить или
восстановить их
воздухопроницаемость.
Внешняя облицовка навесных
фасадов с воздушным зазором
является надежной защитой
зданий не только от воздействия
неблагоприятных погодных
условий, но и механических
повреждений. Способность
облицовочного слоя оставаться
сухим способствует снижению
вероятности покрытия бетона
углекислой солью, начала в нем
деформационных процессов за
счет снижения термической
нагрузки и, как следствие,
предотвращается
распространение уже имеющихся
разрушений стены. Навесной
фасад с воздушным зазором
является гарантом того, что
водяной пар, просачивающийся
через стены в результате
возникновения разницы давления
пара внутри и снаружи, может
быть беспрепятственно выведен в
воздушный зазор. Таким образом,
обеспечивается быстрое и
надежное высыхание насквозь
пропитанного влагой внешнего
покрытия здания, защищающего
его от воздействия
неблагоприятных погодных
условий, что позволяет
остановить процесс
распространения коррозии
арматуры, находящейся внутри
этого покрытия.
В зимних условиях навесной
фасад с воздушным зазором
обеспечивает надежную
теплозащиту, особенно в области
разделительных перегородок,
углов, перекрытий и т.д.
При теплозащите в летний период
эффективно функционирующий
воздушный зазор предотвращает
воздействие высокой
термической нагрузки на несущую
стену. Таким образом,
циркулирующий в воздушном
зазоре воздух обеспечивает
комфортный микроклимат внутри
помещения, амортизируя резкие
перепады температуры
(ночь/день, буря/зной).
Теплоизоляционный слой также
влияет на понижение
температуры поверхности
строительного объекта.
Параллельно с этим сокращается
и нагрузка на несущее покрытие,
возникшая за счет перепада
температур.
Навесные фасады с воздушным
зазором, как правило,
устанавливаются на высоту этажа
при помощи подконструкций,
которые имеет 3 варианта
регулировок.
Облицовка и ее элементы могут
быть выполнены в одном
цветовом решении а также - как в
среднем, так и в крупном формате.
Для навесных фасадов с
воздушным зазором с
крупноформатными
облицовочными элементами
действует ДИН 18516.Т 1. Однако
для этого случая необходимо
получить свидетельство. Для
применения строительных
продуктов, не внесенных в ДИН
18516, необходимо получить
общее удостоверение от
Строительного надзора о допуске
к эксплуатации или разовое
разрешение на применение в
отдельно взятом случае Это
касается:
- облицовки;
- подконструкции;
- соединений и креплений.
В плане проекта, согласно ДИН
18516, необходимо указать:
• тип крепежа;
• материалы подконструкций и
облицовки, а также тип
коррозионной защиты;
• вид, количество, распределение
крепежных элементов, а также
материал, из которых они
изготовлены;
• русты с точным описанием их
расположения.
СВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С.
При этом:
• при помощи элементов
крепления облицовка и ее
составные части механически
крепятся на подконструкцию,
• соединительные элементы
позволяют механически при
помощи металлических
соединений связать элементы
облицовки и подконструкцию друг
с другом;
• анкерное крепление элемент,
закрепляющий подконструкцию в
старом внешнем покрытии,
защищающем здание от
воздействия погодных явлений.
Грамотное исполнение фасада
относительно точности
выполнения поверхности
облицовки зависит от соблюдения
плоскостных допусков по ДИН 18
202
Пористый бетон и легкий бетон с
плотной структурой: для
установки крепления в этом типе
внешних покрытий необходимо
получить специальное
разрешение Строительного
надзора До получения такого
разрешения строительно-
проектировочные документы
могут быть составлены на основе
разовой санкции
При наличии трехслойной
внешней стены старого покрытия
крепление устанавливается в
несущий слой в трех случаях: если
внешнее покрытие не способно
нести нагрузку, несущая
способность этого покрытия не
подтверждена или если оно не
может нести дополнительную
нагрузку.
Облицовка фасада может быть
закреплена на внешнем защитном
покрытии стены в том случае, если
засвидетельствована надежность
этого покрытия, например, когда
на нем используются крепежные
элементы, имеющие общее
разрешение Строительного
надзора к применению. Для
крепления трехслойных плит
внешних стен на защитное
покрытие необходимо получить
специальное разрешение
Строительного надзора.
В мае 1994 г. была выпущена
«Книга достижений в сфере
строительства», раздел 502
посвящен навесным фасадам с
воздушным зазором. Этот раздел
ВЫВОД:
Алюминий конструкционный
материал использующийся в
выполнении современных
фасадных конструкций,
способен обеспечить
оптимальную защиту от
коррозии, при условии, если
соблюден определенный
порядок в комбинации
материалов. Именно поэтому
алюминий пользуется такой
популярностью в
строительстве. Это лучший
материал для применения в
системе навесных фасадов с
воздушным зазором, т.к.
благодаря значению ph-
фактора между 8-4,5, он
способен противостоять
кислой атмосферной среде.
Функциональность системы
навесных фасадов с
воздушным зазором
обеспечивается за счет
выполнения проектных работ
по известным технологиям.
При этом используются уже
проверенные многолетним
опытом применения
материалы.
содержит сопроводительные
тексты к навесным фасадам с
воздушным зазором с
теплоизоляционным слоем и
мелко -и крупноформатными
элементами облицовки.
Навесные фасады с воздушным
зазором являются, по ДИН 18 516,
облицовочной конструкцией,
которая связана с корпусом
здания механическим путем. В
качестве крупно-и
мелкоформатных элементов
рекомендуется использовать
следующие материалы:
• плиты из волокнистого цемента;
• плиты слоистого пластика
• композиты из стеклопластика
• керамические плиты;
• черепичные плиты;
• алюминиевые плиты
алюминиевые композиты.
Материалы, которые
поспособствовали развитию
современной архитектуры, очень
различаются по своей структуре
составу поверхности, а также
физическим и химическим
характеристикам.
Мерой всего является человек с
его требованиями к жилищным и
рабочим условиям. В ответ на его
требования создаются
конструкции с применением новых
материалов, а также самобытные,
уникальные объекты с большой
функциональностью и
технической эстетикой
Как и в каком масштабе эти новые
материалы подвержены
воздействию современных
климатических условий?
Что такое погода и что такое
климат?
Погода-это то, что всегда
существует вокруг нас. Погоду
можно ощутить и увидеть. Облака,
туман, гроза, дождь, солнце, снег,
изморозь, ветер, роса и зной все
это лишь некоторые примеры
погодных условий Погода всегда
считается субъективным
фактором. Погода явление,
поддающееся измерению.
Регулярный учет температуры,
осадков, скорости ветра,
влажности воздуха, долготы дня и
тд. превращают погоду в
объективный и сопоставимый
фактор. Измерительные данные
являются базой всех
климатических расчетов.
Постоянно возникающие
макросиноптические ситуации
сезоны дождей или жары
факторы, определяющие климат
региона.
Климат- это усредненные
показатели погоды,
зафиксированные за много лет.
Климат это погода, статическая
величина, за которой наблюдают
длительный промежуток времени.
Климатологи сходятся на том что
климат любого года можно
рассчитать из среднего значения
показателей погоды, замеренных
за 30 лет. Т е. климат на 1980 год
можно будет с точностью
определить только в 1995 г.
Поэтому любые попытки
предсказать грядущие
климатические условия
обыкновенная беспочвенная
спекуляция. Колебания и
изменения климатических
условия для нашей планеты также
привычны и нормальны, как для
нас изменения погоды.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.1: индустриальные выбросы
Рис. 2: макросиноптическая ситуация / смог
Коррозия стройматериалов
вследствие воздействия
атмосферных явлений
В фасадном строительстве
устойчивость к появлению
коррозии является важнейшим
критерием для определения
надежности материала. Как
правило, оценить тип и внешнее
проявление коррозионных
повреждений не составляет
особого труда, а вот что касается
способов борьбы с этим
явлением, здесь существует
несколько подходов и мнений.
Виды коррозии
Коррозия возникает в результате
различных электрохимических
биологических и механических
процессов, некоторые из которых
как правило, наслаиваются друг
на друга. Механизм действия
коррозии достаточно сложен и до
сих пор полностью не исследован
Химическая коррозия
Как правило, химические реакции
начинаются под действием
коррозионных агентов (кислорода
и влаги, содержащимся в воздухе,
двуокиси и трехокиси серы). В
этом процессе кислород играет
существенную роль; коррозия
возникает в результате окисления.
Электрохимическая коррозия
Причины появления
электрохимической коррозии
лежат в образовании контактньх
элементов / контактной коррозии и
электролизе внешних источников
напряжения / коррозия от энергии
посторонних источников /
блуждающий ток. Образование
контактных элементов
обусловлено непосредственным
соприкосновением металлов
различного потенциала и зависит
от наличия в них электролита /
влаги. Металл с низким
потенциалом / неблагородный
металл / при этом разрушается. В
качестве электролита в
строительных конструкциях, как
правило, выступает конденсат или
вода, выпадающая в виду
осадков Разрушение материалов
вследствие вынужденного
электролиза может быть вызвано
воздействием
трудноконтролируемомого
постоянного тока исходящего от
электроприборов и проводников
заземления.
Биокоррозия
Микроорганизмы анаэробные
бактерии- образуют на влажной
поверхности металла
микробиологическую пленку и
стимулируют начало
электрохимических реакций.
Коррозия, вызванная
комбинированным воздействием
химических, электрохимических и
механических процессов.
Зачастую масштаб разрушения
материала увеличивается за счет
механической силы,
способствующей появлению
коррозии. Типичным примером
этого процесса является
коррозионное растрескивание.
Под «коррозионным
растрескиванием» понимают
разрыв металлического
материала при параллельном
воздействии коррозионных
агентов и механического
напряжения. Коррозионное
растрескивание образуется в
следующих случаях:
• наличие напряжения при
растяжении;
• материал с критическим
состоянием внутренней
структуры;
• выборочно действующий
коррозионный а ент.
Нитевидная коррозия
(филигранная или подпленочная
коррозия)
Этот тип коррозии возникает, как
правило, под пленкой, имеющейся
на поверхности металла.
Причиной ее появления
'КА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
становятся слишком большие
поры и другие повреждения
пленки. Причиной появления
любых повреждений является
повышенная влажность воздуха и
наличие гигроскопических
субстанций, например, частичек
пыли, остатков соли в порах или
внутри самих повреждений.
Подпленочная коррозия
возникает в виде нитевидных
образований на отдельных
участках поверхности материала
под пленкой малой толщины или
на анодированных AIMg-стальных
листах с содержанием магния
(Мд) более 3 %. По поверхности
металла коррозия
распространяется в форме
тонких, иногда прямолинейных,
иногда кривых или скошенных
нитей. Причиной такого
распространения служит
повышенная относительная
влажность окружающей среды и
наличие гигроскопических
субстанций - частичек пыли,
остатков соли, травильных
субстанций и т.д. Образовавшаяся
из вышеперечисленных
субстанций агрессивная среда
проникает под пленку материала
(напр., металла) и продолжает
впитывать через нее влагу.
Осмотическое давление и
большой объем коррозионных
продуктов влияют на отделение
пленки от основного слоя
металла. Т.к. коррозионный агент
не проникает глубоко внутрь
материала, изменение его
механических свойств не
происходит, изменяется лишь его
внешний вид.
Этот вид коррозии возникает в
первую очередь в тех случаях,
когда оптимальная схема
соединения металла / покрывного
слоя / верхней пленки нарушена.
Вентиляционная коррозия
Вентиляционная коррозия
(элемент Эванса) это коррозия
отдельных участков материала,
которая возникает при
образовании коррозионного
элемента вследствие разной
степени вентиляции. При этом в
области пониженной циркуляции
воздуха образуется анод с
повышенной коррозионной
скоростью. К такому типу коррозии
можно отнести и щелевую
коррозию. Как правило, элемент
Эванса появляется при
образовании конденсата,
возникающего, в свою очередь,
когда поток обычного воздуха,
выходящий из отопляемых
помещений, окон и дверей,
поднимается к холодной части
металла. Конденсирующийся
водяной пар образует боле или
менее большие по размеру капли,
которые не могут ни стечь, ни
испариться, и остаются, таким
образом, достаточно длительное
время на одном месте. Эти капли в
зависимости от различного
содержания в них кислорода
образуют коррозионный элемент.
За счет проходящей реакции
содержание кислорода во
внутренней зоне такой капли
снижается. Во внешних зонах, где
никаких реакций не происходит,
содержание кислорода остается
на прежнем уровне. Вследствие
такой различной концентрации
кислорода возникает
электрохимический потенциал,
который в отдельных местах
может привести к разрыву
структуры металла. В особо
критической ситуации действие
этих капель может длиться до тех
пор, пока металл с внутренней
стороны объекта не будет
полностью разъеден коррозией.
Коррозия точки росы
Этот тип коррозии возникает под
воздействием конденсирующейся
кислоты при занижении точки
росы, например, за счет выбросов
выхлопных газов.
Коррозия конденсационной влаги
Конденсация воды на поверхности
металла вследствие занижения
точки росы может привести к
появлению этого вида коррозии.
При этом поражается и задняя
поверхность металлической
подконструкции большой
площади, где циркуляция воздуха
проходит в недостаточном
объеме.
Щелевая коррозия
Образующаяся в трещинах
коррозия возникает вследствие
появления в отдельных местах
различий в степени концентрации
агрессивных растворов, особенно
растворенного кислорода.
Щелевая коррозия появляется на
большинстве металлов,
использующихся в области, где
ширина щели достигает
критических размеров 0,2- 0 4 мм.
Контактная коррозия
Под контактной коррозией
понимают коррозию, возникшую в
результате соприкосновения /
соединения металлических тел с
неметаллическими. Она
образуется под воздействием
содержащихся в инородных телах
химически-агрессивных веществ-
солей, кислот, щелочей.
Например, комбинация
металлических материалов с
известковым раствором и бетоном
может привести к серьезным
последствиям.
Комбинация с известковым
раствором и бетоном
Щелочные компоненты свежего
известкового раствора и бетона
разъедают алюминий. Если
протравление поверхности
материла не причиняет неудобств,
его можно производить без каких-
либо опасений, т.к. схватывание
раствора или бетона ведет к
прекращению процесса
разъедания. При установке
алюминиевых листов на
подконструкцию из бетона
необходимо обеспечить наличие
промежуточного слоя, например
из полисульфида, что позволит
предотвратить трение,
возникающее при термическом
расширении. Таким же образом
рекомендуется сделать такой же
слой из полисульфида и между
кронштенами под конструкции из
алюминия.
Комбинация с оцинкованной
сталью
Необходимо избегать
повреждения защитного
антикоррозионного слоя в области
контакта алюминия и
оцинкованной подконструкции из
стали, который может истереться
вследствие расширений или
движения алюминия, что
потребует дополнительного
покрытия битумным лаком, цинк-
хроматом или хлоркаучуком.
Комбинация с деревом
Деревянные элементы, которые
соприкасаются с алюминием,
всегда должны быть сухими и
обработаны такими
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
пропиточными средствами,
которые подходят и для
алюминия, например, масляные
вещества (согласно директиве
Немецкого института
строительной техники). При
применении средств для
противопожарной обработки
материала необходимо
установить прослойку из
битумного картона или
обеспечить покрытие площади
контакта.
Теплоизоляционные материалы
Изоляционные материалы также
могут иметь дополнительный
слой, улучшающий их
противопожарные
характеристики, который
находятся вне зоны нейтрального
ph-фактора и разрушает
алюминий и оцинкованную сталь
Устойчивость к воздействию
неблагоприятных погодных
условий
Вопрос о долговечности
отдельных строительных
материалов в современных
климатических условиях
вызывает все больший интерес и
приобретает все более важное
значение, т.к. ежегодно
коррозионные повреждения
наносят непоправимые убытки
национальной экономики, размер
которых достигает миллиардов
Вместе с этим нужно признать,
что при проектировке не хватает
сведений о поведении отдельных
строительных материалов в
современных климатических
условиях, точнее говоря их
вообще нет. Конечно, часто можно
услышать о глобальном
изменении климата, о кислом
дожде и т.д., однако при этом никто
не знает, как стройматериалы
поведут себя в таких условиях и
что с этим можно будет сделать.
Зачастую при проведении
консльтаций инженерам ставят
вопрос: «А корродирует ли
алюминий'?». Да, к счастью,
алюминии корродирует под
влиянием атмосферных явлении,
при чем сильно. Не удивляйтесь,
почему «к счастью». Ведь по идее
коррозия сама по себе ни в коем
случае не негативное явление, т.к.
она маркирует реакционный
процесс, а в случае с алюминием
коррозия это реакция на
поступающий из атмосферы
кислород или компрессию
поверхности, а не в коем случае не
коррозионные повреждения
(характерные для других
металлических
поверхностей).Коррозия, которая
приводит к повреждению
материала даже если урон
наносится только внешнему виду -
серьезная проблема. Однако, в
таком случае, говорят не о
коррозии, а о коррозионных
повреждениях Коррозионные
повреждения алюминия не могут
возникнуть в обычной среде, т.к.
он сразу покрывается тонкой,
прочной окисной пленкой. Эта
окисная пленка защищает
находящийся под алюминием
металл от дальнейшей коррозии,
т.е дальше реакция с
окружающей средой не идет.
Железосодержащие металлы на
открытом воздухе также
покрываются окисной пленкой,
ржавчиной Однако, недостаток
такой пленки в том, что она не
держится на металле. Она
лущится и обнажает все новые
слои металла, которые снова
корродирует под влиянием
атмосферы.
В нормальных атмосферных
условиях алюминий будет
функционировать вечно, по
крайне мере в плане
экономической целесообразности
применения этого материала в
строительстве. Например, ни на
самой старой алюминиевой
крыше мира - церковь святого
Джачино в Риме (1897 г.), ни на
алюминиевой крыше
Дортмундского Вестфальского
зала (1952 г.) ни разу не возникло
каких-либо коррозионных
повреждений Повреждения
алюминия могут возникнуть в
случае нарушения верхнего
окисного слоя. Однако, большим
плюсом верхнего защитного слоя
является его способность
полностью восстанавливаться и
функционировать после
нанесения механических
повреждений Другая ситуация,
когда алюминий контактирует с
веществами, которые имеют
слишком кислую или слишком
щелочную реакцию, т.е. их ph-
фактор либо ниже 4, либо выше
8,5. Наличие таких показателей
может привести к разрушению
окисного слоя Например,
известковый раствор имеет
сильнощелочную реакцию. Если
единожды протравить
поверхность алюминия
известковым раствором, на его
поверхности образуется только
пятно. Образование нового
окисного слоя решает эту
проблему. Однако, если подобные
химикаты действуют на
поверхность алюминия
достаточно длительное время,
например в процессе очистки
рыхлым (несвязанным) (?)
бетоном коррозионные
повреждения могут возникнуть,
т.к. образование нового окисного
слоя невозможно. То же
происходит, если серная кислота
соприкасается с алюминием,
например посредством эмиссий от
масляного отопления или
выбросов из дымовой трубы. В
1951/1952 г. крыша Дортмундского
Вестфальского зала по ДИН 1725
была покрыта листами из сплава
алюминия и марганца толщиной
0,7 мм и шириной 620 мм. Крьша
была признана достижением в
области кровли крыш. В качестве
разделительного слоя к
перемычкам чердачного
помещения под алюминий был
наклеен 500-й битумный картон.
В прошлом Дортмундский
Вестфальский зал находился в
местности с особо агрессивной
окружающей средой,
характеризующейся
повышенными эмиссиями газов и
тяжелых металлов. Безупречный
вид алюминия с течением
времени изменился, покрывшись
налетом грязи. Причиной
появления этого налета были
отработавшие газы близлежащих
металлургических заводов, а в
особенности выхлопы доменных
печей и коксовальных заводов,
находящихся по соседству. В
отличие от верхней поверхности,
нижняя поверхность
Алюминиевых листов выглядит
буквально отполированной.
Только пятна незначительных
коррозионных повреждений могут
повлиять на безупречный вид
алюминия. Через два года (в 1954
г) на поверхности алюминия
легендарной крыши были
обнаружены два коррозионных
пятна, глубиной 0,05 мм.
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Рис.4:
поверхность
Рис. 5:
обратная
сторона
алюминия по
прошествии 36 лет
Рис.З:
485-ти кратное
увеличение
коррозионного
повреждения на
полированном
покрытии
алюминия
зеки Х487 100U 031 03088 AUG
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Кроме того, было установлено,
что толщина общего окисного слоя
составляла по 0,25 на каждую
сторону Ph-фактор загрязненной
поверхности крыши в 1954 г. был
равен 8,2. В темно-сером слое
грязи на поверхности была
обнаружена концентрация
железа. В дальнейшем повторные
исследования были проведены в
Дортмунде «Государственной
палатой по контролю за качеством
материалов» земли Северный
Рейн-Вестфаллия. По истечении
восьми лет наблюдения за
пробами выяснилось, что после
удаления грязи, поверхность
отдельных экземпляров
выглядела как в 1954 г. Пыль на
поверхности была измерена и
показала ph-фактор 7,4.
Повторное исследование спустя
15 лет (1966 г.) показало, что
установленная при первом
исследовании глубина
коррозионных повреждений
осталась неизменной
Максимально зафиксированная
глубина коррозии составляла 0,13
мм. Весной 1988 г.- спустя 38 лет
постоянного воздействия
окружающей среды- с
поверхности крыши были сняты
пробы и отправлены в
лабораторию на исследование.
Результат: максимальная глубина
коррозионных повреждений была
исследована при помощи
металлографического шлифа;
средняя глубина отверстий у 70
пробных экземпляров составляла
20-150 Статистическое
измерение потери материала в
общей толщине вследствие
образования коррозионных
отверстий составляла 3-24% При
этом ни на одной пробе не было
обнаружено сквозных отверстий.
По сравнению с предыдущими
исследованиями увеличение
глубины отверстий т.е. Глубины
Рис. 6:
1000-кратное
увеличение/шлиф
листа алюминия
толщиной 0,7 мм с
имеющимися
коррозионными
повреждениями.
Я
коррозионных повреждений,
приостановилось. Кроме того,
оказалось, что калий и сера
являются веществами,
способствующими появлению
коррозии. Результаты
исследования в Дортмунде лишь
подтверждают результаты,
полученные в США при
проведении долгосрочных
испытаний на подверженность
алюминиевых сплавов влиянию
погодных условий.
Рис.7:
Износ металлической
поверхности в
течение20 лет
Интересны и замеренные средние
показатели ph-фактора воды,
выпадавшей в виде осадков в
период с 1850-1985г. В
постиндустриальный период
(1925 г.) показатели ph-фактора
снизились со среднегодового 5,5
до 4 5 в 1980 г.
Битумная коррозия
Битумная коррозия алюминия
была исследована на примере
Дортмундского Вестфальского
зала Давно известно, что
битумная коррозия может
возникнуть на цинке, однако
возможность появления такого
Рис. 8:
Ph-фактор
поверхности,
крыша
Вестфальского
зала
(Дортмунд)
типа коррозии на алюминии еще
не было доказано. В состав
битума входят большое
количество углеводов и
небольшой объем серы,
кислорода и азота. Поэтому в
битуме можно обнаружить
микроэлементы никеля, железа и
т.д. Устойчивость алюминия к
воздействию битума можно
объяснить тем, что ph-фактор
алюминия равен 4,5-8,5.
Исследования битума показали,
что ph-фактор только что
добытого битума равен 7,2- 7,6.
Причиной появления битумной
коррозия являются продукты его
Рис. 9:
Средний
показатель
Ph-фактора
воды,
выпадающей
в виде
осадков,
1850-1980
сплав алюминия и магнезия,
толщина 1мм, подвержен
воздействию окружающей среды с
1954 г., ph-фактор находящегося
на поверхности слоя пыли: 6,0 ;
ph-фактор продуктов распада
битума в имеющемся под ним
потоке воды: ph 4,4. Когда грязный
слой пыли был снят шлифом,
удалось установить
максимальную глубину отверстия,
составлявшую на тот момент 0,11-
0,12 мм. При исследовании
оборотной стороны был
установлен ph-фактор 4,5. Эта
область листовой стали не
находится в водном потоке, пыль и
воздушная влага
перемешиваются и оседают на
стали отсюда и повышенный
процент содержания в ней
кислоты.
После удаления битума с
поверхности не было обнаружено
ни одного признака ее поражения
продуктами распада битума.
Логично сделать вывод, что
концентрация кислоты в битумных
продуктах распада и
концентрация кислоты на
поверхности листовой стали
находятся на одном ph-уровне.
Поэтому алюминий и не
подвержен битумной коррозии
как другие металлы, чей ph-
фактор находится между
отметками 6 и 12,5 (например,
цинк).
Существует ли кислый
дождь?
От природы дождь уже сам по себе
кислый! Получается, что понятие
«кислый дождь»- вещь сама по
себе разумеющаяся. Все дело в
природной двуокиси углерода,
наиважнейшему компоненту
воздуха. Зеленые растения
впитывают ее. Содержание
двуокиси углерода, или по-
другому, углекислого газа, в
атмосфере составляет 0,033%.
Загрязнение окружающей среды
вредными эмиссиями в
Центральной Европе вследствие
высокого энергопотребления
растущих потребностей в
транспортных услугах и
последствий чересчур
концентрированного скопления
промышленных построек остается
распада, которые возникают на
открытом воздухе при
воздействии ультрафиолетовых
лучей. Ph-фактор этих продуктов
находится в кислой зоне (4,2 5,2).
Кислые продукты распада
растворимы в воде и даже при
незначительном количестве влаги
могут образовывать на
поверхности листовой стали
повышенную концентрацию
кислоты, которая поражает
металл. Однако, коррозия может
начаться лишь в том случае, если
ее показатели лежат вне области
ph-фактора алюминия 4,5 5,8.
Для проведения исследования
были взяты пробы с листа стали
Измерение ph-фактора годовых осадков
С",
Место замера - г. Вес- Место замера - г. Лан-
Измерание ph-фактора
годовых осадков
на местности, проведенное
Федеральным ведомством
по охране окружеющей
среды, с 1982-1987.
Столбцы отражают
диапазон колебания
средних месячных
показателей а разные
годы, проходящая линия
соединяет средние
значения этих
показателей.
рис.12:
измерение
ph-фактора
годовых
осадков
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
ph- фактор
ph- фактор относится к тем понятиям, которые наиболее
часто употребляются в средствах массовой информации,
когда дело касается проблемы загрязнения окружающей среды.
Под ph- фактором понимается негативный декадный логарифм
показателя концентрации ионов водорода:
pH = -1g
С_(Н О)
mol/l
Соответствующим показателем концентрации ионов гидроокислы
является рОН -фактор
пи I С (0Н )
рОН = -1g——Т/|-
н у mol/l
Соответственно ионному продукту воды, - ph + рОН = 14
вода имеет нейтральный фактор.
Можно сделать вывод, что в каждом водном растворе
присутствуют ионы Н3О и ОН". Для каждого водного раствора
могут быть указаны ph и рОН- факторы, сумма которых равна 14
pH с (НО) mol/l с (ОН ) mol/l
14 ю-14 10°
13 10"13 ю-1 т
12 ю-12 10"2
11 10~11 10~3 щелочной раствор
10 Ю-ю 10"4 ।
9 IO"9 10"5
8 10"8 10"6
7 ю-7 ю-7 нейтральный раствор
6 10“6 10~8
5 10~5 10-9 А
4 10 4 Ю"10
3 ю-3 10"11 кислый раствор
2 10"2 ю-12
1 10“1 10~13 ▼
0 10-° Ю-14
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
показатели ph-фактора веществ,
встречающихся в повседневной жизни
Раствор едкого натра 14 13 12 Щелочные моющие средства
раствор соды, свежий бетон Щелочная почва
11 10
Мыльный раствор Известковая вода Раствор для заполнения швов Известково-цементная штукатурка Силикатный кирпич
Раствор буры Старый бетон Газобетон 9 Обычный дождь
8 Кислый дождь
Дистиллированная вода 7
Молоко 6 Верховое болото
Пищевой уксус 5 Болото переходного
типа
4
Глютены гидрирующие уксусную кислоту Электролит
Лимонный сок 3
2
1
0 Питьевая вода
Хлористоводородная Кровельная черепица
Кислота Песчаник
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
на неизменно высоком уровне.
Основными компонентами
эмиссии являются, например,
SOX, NOX, CL CO2nNh3.
Эти загрязнители воздуха
содержатся в выпадающих
осадках дожде, росе или снеге - и
при контакте с частями
подконструкции, материалами
фасадной облицовки и кровли
крыши вызывают появление
коррозии.
В процессе проведения
лабораторных исследований и
опытов в реальных условиях было
изучено агрессивное химическое
воздействие этих водяных
осадков на различного рода
материалы. Например, как
показали исследования,
проведенные в 1993 г. на кафедре
металловедения в Рейнско -
вестфальской высшей
технической школе, г. Аахен, при
воздействии атмосферной
коррозии происходит процесс
растворения оксидов
металлических материалов. По
результатам испытаний (общее
время 4000 часов) было
установлено, что титановый цинк
теряет в массе от 400 до 450
мг/см , медь от 300 до 350 мг/см ,
полированный алюминий от 80 до
100 мг/см2, а алюминий с оксидной
пленкой - от 30 до 50 мг/см2
Двуокись серы So2
рис.13 и 14:
Двуокись
углерода/
сернистая к
ислота
Двуокись серы So2
Химически очень активна,
в тесном контакте с водой,
образует «кислый дождь»
SO2 + Н2О> Н2 SO3
сернистая кислота
Двуокись серы So2
Двуокись серы (SO2) может оказывать
агрессивное воздействие,
обусловленное не столько его концентрацией,
сколько его взаимодействием с
воздушной влагой и пылью.
Двуокись углерода
• безопасна при сухой погоде;
• агрессивна при влажной погоде;
особо агрессивна при комбинации
влажной погоды и пыли .
Дождевая вода ионизирует
(расщепляет) тяжелые металлы
на поверхности. Как следствие
этого в поверхностных водах
остаются следы не
расщепившихся тяжелых
металлов.
Все чаще проектные и
конструкторские бюро
рассчитывают потенциальное
загрязнение окружающей среды,
т.к. в последнее время для
получения разрешения на
строительство необходимо подать
эти данные в окружное
управление и стройнадзор.
Дождевая вода с металлических
крыш относится к сточным водам и
для того, чтобы вывести ее в
водоем, необходимо получить
специальное разрешение
согласно § 2 Закона о
регулировании водного режима.
Это также касается
скапливающейся на
металлической крыше воды,
выпадающей в виде осадков. Если
согласно расчетам, вредное
воздействие тяжелых
металлов/вредных веществ
превышает установленные ЕС
нормы, применение
металлических крыш или фасадов
может быть запрещено. Пример-
уровень осадков в районе места
постройки здания равен 651 мм в
год Площадь земельного участка
21, 153 м . Площадь,
приходящаяся на металлическую
крышу, равна 9 500 м . При
применении цинка ежегодно
выделяется 0,0035 мм металла
Исходя из этого можно рассчитать
количество тяжелых металлов,
загрязняющих дождевые воды
равное 15,23 мг/л. Однако,
допустимо лишь 4 мг/л. Если
применяется свинец, выделение
металла равно 0,0004 мм/ год,
таким образом, загрязнение
дождевых вод тяжелыми
металлами будет равно 2,75 мг/л,
при норме - 2 мг/л При
применении обычного алюминия и
цветного алюминия с полимерным
покрытием выделение металла не
происходит. Можно сказать, что
алюминий легкий металл во всех
смыслах этого слова.
Кислые атмосферные осадки,
будь то кислый дождь, туман, роса
или пыль все это продукты
современного индустриального
общества, вред которых может и
не ощущаться в повседневной
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
рис. 15 и 16:
Ионизированные
цинковые крыши в
Вазерталь
(Гэрмания)
рис. 19:
жизни. Однако, климатические
изменения, происходящие в
настоящее время, лишь
доказывают, что концентрация
вредных веществ в атмосфере
растет и оказывает пагубное
воздействие на все покрытия,
включая и систему
подконструкции, неизбежно
приводя к появлению к коррозии
Но напомним, что коррозия
явление отнюдь не негативное
Негативными могут быть лишь
коррозионные повреждения.
рис.17:
потеря
в толщине
слоя
Средняя потеря в толщине слоя (ym/год) отборных
металлов в различных условиях окружающей среды
Металл Климатические условия промышленной зоны Городские климатические условия Климатические условия местности
Незащищенная сталь 40-170 30 80 50-70
Цинк, титановый цинк 34-41 1,5-7 0,4-5
Медь 2-5 1-2 1
Алюминий 0,2-1 0,1-0,2 0,1
рис.18:
климатические
условия в
промышленной
и морской зоне
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Качество
Г1ОГ1Н
г г>
1
воздушным
Еще несколько десятилетий
назад процветал «кустарный»
метод строительства, когда
архитекторы готовили план
объекта в достаточно большом
масштабе, разрабатывали
необходимые детали для
эстетичного внешнего вида
фасада и могли быть уверены в
том, что в результате получится
нормально функционирующий,
продуманный до самых мелочей,
фасад. Так появлялись постройки
в исторических районах города,
которые до сих пор восхищают нас
своей долговечностью и красотой,
безупречным соблюдением
пропорций и умелым
использованием материалов.
Каждый оконный карниз, каждая
ступенька или капитель могли
дать представление о полной
картине фасада, который
производил впечатление не
только как частичка целой
панорамы города, но и как
отдельно взятая единица. На
настоящий момент проекты
зданий, выполненных на высоком
эстетическом уровне, возможно
реализовать лишь если в ходе
строительных работ объем
ремесленных работ будет сведен
до минимума, а наиболее часто
использующиеся
использующиеся детали
систематически
усовершенствоваться. С другой
стороны, сегодня архитектор
обладает все меньшими знаниями
о новых конструктивных решениях
и зачастую только руководит
проектировочным процессом. Все
остальное проблема денежных
расходов, с которыми так или
иначе приходится сталкиваться. В
результате мы живем среди
однообразных, банальных
фасадов и все больше тянемся к
старым, историческим местам с
радующими глаз оригинальными
зданиями. Конечно, было бы
наивно полагать, что возможно
вернуться к применению старых
традиционных строительных
технологий - многое изменилось, в
том числе и экономическая
ситуация, однако вполне
возможно разрабатывать
нестандартные решения, которые
отражают качество исполнения
фасада во всех деталях,
подчеркивая качество
используемого материала и
выполняя соединение элементов
так,чтобы лишь дополнить общую
эстетику здания. В результате
целенаправленного изменения
технических данных, например,
структуры несущей конструкции
или крепежей оконных стекол, а
также обработки тонкой листовой
стали, в рамках общей структуры
здания образуются отдельные
ареолы, обладающие своей
собственной современной
эстетикой.
Особенно важно добиться
соответствия размера предмета и
точности, с которой мы этот
предмет воспринимаем. Чем
меньше предмет, т.е. чем ближе
мы находимся, например, по
отношению к стене фасада, тем
точнее мы ее воспринимаем, и на
основе этого восприятия мы
подсознательно можем
определить качество той или иной
детали Обычно при первом же
взгляде на деталь мы делаем
вывод об общей структуре здания,
забывая порой оценить его
качество во всем масштабе. Если
перед нами поставлена цель
придать современному,
промышленному объекту
высококачественный вид, мы
никак не обойдем стороной
необходимость качественного
выполнения каждой детали. В
этом плане нижеприведенные
примеры систем навесных
фасадов с воздушным зазором
являются образцом
высококачественных и эстетичных
промышленных продуктов.
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Рис.1: ратуша с двумя квартирами.
Арихитекторы: Хашер + Йеле
ВЫВОД:
Для того, чтобы конструкции
здания промышленной
сборки не портили, а
наоборот, дополняли
безупречный внешний вид
здания, необходимо
позаботиться о качественном
исполнении каждой отдельно
взятой детали. В этом
отношении приведенные в
статье примеры применения
системы навесных фасадов с
воздушным зазором как
высококачественного и
эстетичного промышленного
продукта говорят сами за
себя
прижимных профилей.
Выполнение широкого, кругового
горизонтального хода руста, а
также алюминиевые канты
позволяют добиться безупречной
компоновки фасада и ощущения
пространственной глубины
используемого материала.
Горизонтальные профили
выполняют роль не только
несущего, но и эстетического
элемента, дополняя имидж
фасада. Общий концепт фасада
состоит из комплекса основных и
дополнительных элементов,
например, прижимных профилей
и элементов, предназначенных
для защиты от солнечного
излучения. А применение
зарекомендовавшей себя на
рынке строительных продуктов
алюминиевой подконструкции
Мелкоформатные дранки из
фиброцемента в комбинации
с крупноформатными
элементами
Дом состоит из трех
компонентов: материала,
подконструкции и формы. На
плане ясно видно членение
здания в небольших, узких блоках
здания находятся маленькие
комнаты, кухня, ванная комната и
гараж. Лестницы находятся
впереди корпуса здания, что
создает дополнительное
пространство
Обшитое дранкой со структурой,
состоящей из мелких частей,
основной блок контрастирует с
небольшим строительным блоком
с выдержанным,
крупноформатным членением. За
счет того, что этот блок установлен
в горизонтальном положении,
образуется контр полюс к
вертикальному навесу для окна,
расположенному между основным
блоком и разделительной
перегородкой здания. За счет
применения панелей различных
форматов в комбинации с четким
профилированием строительных
элементов достигается
безупречный вид фасада
сдержанные цвета которого
создают неповторимую ауру
скромной элегантности.
Подвижная рассечка фасада на
покрытии строительного элемента
закрепляется видимой,
Рис. 2: вертикальная рассечка и местный
вид крупноформатных элементов
панелей из фиброцемента на
алюминиевой подконструкции.
острокантной рамкой, так, чтобы
дополнительно подчеркнуть
четкую, геометрическую форму
Отличительной чертой
крупноформатной фасадной
конструкции является линейное
крепление панелей из
фиброцемента с помощью
Рис.З: стык четырех панелей из
фиброцемента
Рис.4, включение в одну плоскость
комбинации окна и устройства для
защиты от солнца
позволяет спроектировать
высокоэстетичный и при этом
экономичный фасад.
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 5: издательство газеты «Зюддойче Цайтунг»в Мюнхене, архитектора: П.К. фон Зайдлайн, X Фишер, К. Винкелер, Э. Эффингер.
Фасад в промышленном
строительстве с
применением окантованных
алюминиевых листов
Конструирование в
промышленном строительстве
подчинено в первую очередь
требованиям экономии, т.е.
эстетичный внешний вид объекта,
зависящий от соблюдения
принципа последовательности в
системе подконструкций и
обеспечения функциональности
внутренней структуры, должен
быть достигнут при помощи самых
экономичных средств. Разный
подход к планировке продольных
сторон и торца фасада этого
здания определяет направление
установки подконструкции
Горизонтальное членение фасада
подчеркивает горизонтальность
его элементов, которая
прерывается возвышающимися
над крышей здания ступенчатыми
башенками, заметными только с
большого расстояния.
Применение ограниченного
спектра материалов позволяет
сохранить целостность облика
Рис. 6:
вертикальное сечение лицевого фасада
постройки. Разнотипное
использование алюминия - в виде
листов, тонких пластин или
прессованных профилей лишь
подчеркивает разноплановость
целей его включения в фасад.
Рис.7:
сложенные кассеты
из алюминиевых листов
5УКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
Рис.8: монтаж фронтальной стены
Рис.10: стык четырех панелей из
фиброцемента
Рис.11: подсоединение окон с
алюминиевыми рамами
Рис.9: фрагмент фасада с установленной подвижной системой
защиты от солнца
Рис.12: процесс монтажа
Рис.13: горизонтальный разрез
через внешний угол
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 14: деталь оконного откоса и закрепление
приспособления для защиты от солнца растяжкой.
Вместо однообразной облицовки,
компоненты которой напоминают
по форме ящик, здесь
используются элементы,
приспособленные для разных
целей и соответствующие
большим пролетам,
различающимся своими
размерами. Цель строительства
объекта становится понятна не
только в результате
непосредственного восприятия
процессов, происходящих за
остекленными фасадами, но и
благодаря его характерным
Рис. 15: включенные в систему тонкие
пластины из фиброцемента, предназначенные
для защиты от солнца.
Рис. 18: растяжка из специальной стали
На торцах фасада находятся
подконструкции, облицованные
алюминиевыми листами и
имеющие минераловатный
изоляционный слой и воздушный
зазор. Благодаря наличию
воздушного зазора, листы
алюминия только оребрены, но не
заварены в уголках. Таким
образом, достигается наиболее
экономичный вариант
производства. Листы не крепятся
болтами к подконструкции, а
навешиваются на ее
алюминиевые болты через
сделанные на этих листах
крестообразные пазы В случае
потенциального расширения
пролета впоследствии, вся
лицевая сторона здания может
быть демонтирована самым
простым способом и в
дальнейшем снова прикреплена
без каких-либо повреждений на
новый пролет
Рис. 16: деталь установленной защиты
от солнца
Рис. 19:озеленение фасада
Рис. 17: деталь растяжки
очертаниям, как бы
отображающим
производственный процесс.
Каждый элемент этого здания был
выделен и формован таким
образом, что в нем удается
распознать не просто
промышленный объект, но и
определить его в более узкой
специфике как типографию
ротационной печати Насколько
позволяют дверные и оконные
проемы, фасады разделены
рустами, расстояние между
которыми составляет 3,75 м. Шаг
вертикального членения 0,75 м.
УКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Выполнение фасадной
системы из фиброцементных
панелей по принципу
«конструктора»
Разработка системы:
архитекторы Хашлер + Йеле,
Берлин
Для того чтобы архитекторы и
проектировщики могли
приступить к выполнению своих
задач, им необходимо иметь
перед собой комплексные
решения по системе,
проработанные с технической и
эстетической точки зрения до
мельчайших деталей и
представленные по принципу
«конструктора».
Эстетичный внешний вид этих
фасадов обусловлен установкой
крупноформатных панелей с
безупречно вымеренными
пропорциями. При этом края
панелей формируют точнейший
ход рустов. Сам руст полый и как
бы затемнензатемнен, что
вызывает ощущение
пространственной глубины.
Элементы соединения не скрыты,
а являются важным дополнением
внешнего облика здания. Это
обусловлено тем, что, будучи
тщательно проработанными
отдельными элементами,
выполненными из алюминия, они
пластически выделяются на фоне
ровной поверхности панели и
создают дополнительную, живую
игру теней. Для внешних и
внутренних углов используются
специальные профили,
выделяющие их как особые
архитектурные компоненты.
Элегантное, четко
профилированное выполнение
кромок крыш является
неотъемлемой частью общей
концепции.
Установка системы навесных
фасадов с воздушным зазором по
принципу «конструктора»
позволяет включить в общую
конструкцию дополнительные
элементы, что дает
проектировщику свободу в
выборе между различными
комбинационными
возможностями. Кроме того, в
этом случае архитектор может
дать свободу фантазии и
разработать не банальный проект
с однотипными решениями, а
уникальный и оригинальный.
Теперь не монотонность
бесконечно тянущихся рядов
однообразных панелей, а
разнообразие единичных
элементов и высококачественное
выполнение деталей определяют
облик здания с современной
системой навесных фасадов с
воздушным зазором.
Комбинация зарекомендовавшей
себя системы подконструкций с
инновационным элементом
крепления из алюминия - «икли» -
позволяет создать
высокоэстетичный и
одновременно экономичный
вариант фасадной конструкции.
Такой навесной фасад
спроектирован как вариабельная
(изменяющаяся) система. Для
«иклей» можно задать любые
необходимые размеры и формы.
Кроме этого, в систему навесных
фасадов с воздушным зазором
могут быть включены различные
дополнительные элементы,
например, зафиксированная или
подвижная система защиты от
солнца с жалюзи или в форме
ролика, оконные рамы из
алюминия, озеленение фасада и
тд.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Современные способы
подачи энергии, ее
преобразования и потребления
относятся к главным причинам
возникновения дополнительного,
обусловленного человеческим
фактором, парникового эффекта.
Все это не только негативно
отражается на нашем климате, но
и является причиной дальнейшего
распространения вреда,
нанесенного окружающей среде
(например, окисление почв и
водоемов), а также ущерба,
нанесенного строительным
объектам и лесным угодьям.
Энергия - наиважнейшее условие
для нормального
функционирования всех сфер
жизни, поэтому необходимо
стремиться к сокращению ее
общего расхода и более
эффективному ее потреблению.
Отопление жилых помещений в
Германии составляет 30 %
конечного объема потребляемой
энергии и является областью
наибольших энергозатрат.
Однако, вместе с этим, в этой
области потенциал
энергоэкономии, составляет
свыше 50 % (дома старой и новой
постройки) и связан с
незначительным
капиталовложением.
Здания являются предметами
длительного пользования. Для
возведенной сегодня постройки
сразу можно представить размер
потребления энергии и
соответственно степень
загрязнения окружающей среды
на несколько десятилетий вперед.
Таким образом, теплозащита
является необходимым вкладом в
процесс защиты окружающей
среды; она обеспечивает условия
существования
(ресурсосбережение) и
способствует тому, что здания,
спроектированные и построенные
сегодня, будут экономично
отапливаться даже через
несколько десятилетий.
Что понимается под
энергоэкономичным жильем?
На примере зданий,
построенных за последние 20 лет,
заметно постепенное снижение
потребности в отопительном
тепле, обусловленное
Рис. 1
Потребность зданий в отопительном тепле
рассчитывается на м/год соответственно разным стандартам.
10 kWh соответствуют 1 м? природного газа и 1л жидкого топлива
Для оптимизации энергоэкономичного жилья
необходимо обеспечить:
• высококачественную теплозащиту всей облицовочной конструкции
Ориентировочные значения: внешние стены: kw ~ 0,25 W/(m2K)
крыши: ko~0,15 W/(m2K)
потолки и стены подвалов: kKD KW~ 0,25 W/(m2K)
• качественную теплозащиту окон (коэффициенты kF и д),
• воздухонепроницаемую облицовку здания;
• отвечающую потребностям вентиляцию, также обеспечивающую
регенерацию тепловой энергии;
• исключение или минимизацию появления мостиков холода, что
возможно при тщательном конструировании каждой детали;
• функциональную систему отопления с высокой степенью
производительности и эффективности;
• пассивное потребление солнечной энергии;
• оптимизацию формы здания (расположить более компактно).
повышением требований, к
строительным объектам (см. на
рис.1). Соответственно
действующей “директиве по
теплозащите” (WSVO)
потребность в отопительном
тепле для новых построек может
составлять 54-100 кВч/(м2а).
Потребность энергоэкономичного
жилья в отопительном тепле на
30% ниже, составляя 30-70
кВч/(м2а), что соответствует 3-7 л
жидкого топлива в год на каждый
м2.
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Такое снижение потребности
энергоэкономичного жилья в
отопительном тепле обусловлено
сведением потерь тепла в про-
цессе теплопередачи к минимуму
(например, за счет повышения
уровня теплозащиты).
Теплозащита в
энергоэкономичном жилье
Качественная теплозащита
внешних строительных элементов
является неотъемлемой частью
энергоэкономичного жилья.
Погрешности, допущенные при
проектировке и исполнении, в
дальнейшем не смогут быть
скомпенсированы за счет
введения других решений. Уже на
этапе конструирования
необходимо уделить особое
внимание исключению или
минимизации возможности
образования мостиков холода.
Критическими областями для
образования мостиков холода, в
основном, являются точки
подсоединения отдельных
строительных элементов,
например, оконных откосов,
кожухов свертывающихся
жалюзи, соединений балконной
площадки, гребней стены и
Наклонная крыша с нижней и
промежуточной изоляцией стропил.
На внешнюю стену установлена
система навесного фасада с
воздушным зазором
। 10
1 покрытие крыши
2 обрешетка
3 контробрешетка
4 нижняя полоса крепления,
диффузионая
5 нижняя изоляция стропил
6 промежуточная изоляция стропил
7 стропильная нога8 упорная плита
8 упорная плита
9 воздухонепроницаемый слой,
пароизоляция, например фольга
10 воздухонепроницаемое
окончание фольга, слой
уплотнителя
11 внешняя изоляция
44- -4 -4-
15 2 15 175 15
Рис. 2: соединение внешней стены и изоляционного слоя крыши
ВЫВОД:
Энергоэкономичное жилье
характеризуется низкой
потребностью в
отопительном тепле 30-70
kWh/ ( m 2 К ) .
Высококачественная
теплозащита внешних
строительных элементов
является важнейшим
условием для
функционирования
энергоэкономичного жилья.
Примерно 30% тепла в доме
рассчитанном на одну семью,
выходит через внешние
стены. При помощи системы
навесных фасадов с
воздушным зазором и
изоляцией из современных
материалов потери тепла при
теплопередаче сведены до
минимума. Особое внимание
при проектировке и
выполнении фасада должно
быть уделено проблеме
исключения или
минимизации возможности
появления мостиков холода.
Место соединения свес крыши.
соединений крыши. В этой связи
необходимо тщательно
спроектировать и безупречно
выполнить отдельные детали
вручную, т.к. при подконструкциях
с высокой степенью
теплоизоляции через мостики
холода уходит достаточно
большое количество тепла.
Концепция теплозащиты
для энергоэкономичного жилья
Теплозащита отдельньх
внешних строительных элементов
определяет объем теплопотерь в
процессе теплопередачи.
Концепция теплозащиты
включает в себя все меры по
обеспечению теплоизоляции как
незатронутых областей внешних
строительных элементов, так и
обусловленных выбором
материала и геометрией мостиков
холода.
При выполнении фасада
необходимо следить за тем, чтобы
теплоизоляционный слой не
наносился одновременно с каким-
либо другим функциональным
слоем, например, с облицовкой.
Оптический контроль
обеспечивает уверенность в
безупречном, бесшовном (без
швов, щелей или отверстий)
нанесении изоляционного слоя по
периметру здания.
Крыши
Скошенные крыши, крыши с
междуэтажными перекрытиями,
боковыми навесами и плоские
крыши должны иметь коффициент
к ~ 0,15 W/(m2K). Изоляционный
слой для таких крыш должен быть
изготовлен из
высококачественного материала
толщиной 30 см (WLG 040). При
наличии наклонных стропил в
композиции крыш необходимая
ширина изоляционного слоя
может быть достигнута за счет
комбинации верхней и
промежуточной стропильной
изоляции или промежуточной и
нижней стропильной изоляции.
Возможна также тройная
комбинация Основной
отличительной чертой этой
конструкции является
изоляционный слой, нанесенный
над или под стропила,
практически исключающий их
действие в качестве мостиков
холода. Высококачественная
теплоизоляция из минеральной
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Ke 0,17W/(m2K)
К 0,13W/(m2K)
рис.З: изоляция скошенной крыши
шерсти подконструкций
скошенных крыш позитивно
сказывается на качестве акустики.
Внешние стены
Внешние стены также, как и
все остальные непроницаемые,
контактирующие с внешней
средой строительные элементы,
должны иметь значения к ниже
0,25 W / (птК). Это требование
может быть выполнено при
толщине изоляционного слоя
конструкций внешних стен
примерно 15 см (WLG 040). Если
применяется изоляционный
материал группы
теплопроводности 035 реально
получить показатель к, равный 0,2
W/(m2K).
Со строительно-технической
точки зрения внешняя
теплоизоляция является
оптимальным решением
Несущая конструкция стены
плотно обнесена слоем
теплоизоляции. Таким образом,
возможно эффективно уменьшить
мостики холода при
подсоединении строительных
элементов, откосов оконных
проемов, компонентов крыш и т.д.
Как следствие корпус
строительного объекта защищен
от воздействия термических
напряжений. При наличии
внутренних элементов, способных
аккумулировать энергию, корпус
здания одновременно
стабилизирует температуру, а
благодаря расположенным
определенным образом окнам,
способен накапливать солнечную
энергию.
Из всего спектра конструкций для
внешних стен система навесных
фасадов с воздушным зазором,
крупно и мелкоформатными
компонентами облицовки и
теплоизоляционным слоем из
минеральной шерсти в
наименьшей степени подвержена
повреждениям. Кроме того,
благодаря определенной
последовательности слоев,
соответственно диффузионно-
техническим закономерностям и
воздушному зазору между
изоляционным слоем и
облицовкой, возможно
предотвращение образования
талой воды. Постоянный поток
воздуха в воздушном зазоре,
обусловленный термическим
напором, давлением и
разрежением воздуха,
способствует интенсивной,
пульсирующей циркуляции
воздуха из зазора во внешнюю
среду и обратно, что позволяет
сохранять подконструкцию в
сухом состоянии.
За счет тщательного измерения и
выбора известных алюминиевых
подконструкций, большая
толщина изоляционного
материала не является
проблемой при монтажно-
установочных работах.
Что касается
теплотехники, такие
подконструкции имеют одно
слабое место. Анкера,
установленные в основании,
проходят через слой
теплоизоляции и действуют как
мостики холода, в отдельных
случаях вызывая повышение
показателя к до 30 %.
Если между основанием и
кронштейном установить
разделительный элемент
действие мостика холода может
быть снижено до минимума.
Практически все ведущие
производители подконструкий
предлагают подобные
термические разделительные
элементы.
На рис. 5 представлен пример
решения навесного фасада с
воздушным зазором.
— - WLG 040, к = 0,3 W /т2К
-----WLG 035, к = 0,3 W /т2К
О
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1,8 2 2.2
Сопротивление теплопередаче 1/ ? стены [W/rrfK]
Рис. 5: Внешняя стена подвала
навесной фасад с воздушным
зазором.
Рис.4: теплозащита внешних стен
АЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Подсоединение окон к
навесным фасадам с в
оздушным зазором
При подсоединении окон к
внешним стенам, помимо
материала, необходимо
учитывать два следующих
аспекта-
1. параметры покрывающего
теплоизоляционного слоя
(толщина и покрытие) наружной
коробки окна. Параметры
теплоизоляционного слоя
отражают влияние, оказываемое
материалом.
2. местоположение окон
(положение окна относительно
теплоизоляционного слоя).
Фактор местоположения дает
представление о геометрическом
влиянии.
Оба аспекта влияют друг на друга.
Для определения масштаба этого
взаимовлияния по поручению
Ассоциации навесных
вентилируемых фасадов в одном
констконструкторском бюро [1]
были проведены расчеты по
мостикам холода. В расчет
принимались показатель
теплового потока Q для
различных типов капитальных
стен и минимальная внутренняя
температура поверхности для
различных вариантов решения
теплоизоляции в области
подсоединения окон.
Исследованные внешние стены
состоят из следующих слоев-
• Внутренняя штукатурка (s =
0015м)
• Несущая конструкция (s= 0,175
м)
• Теплоизоляционный материал,
толщина варьировалась (s = 0,10
m,s = 0,14m s = 0,18m)
Условия для проведения
аналитических
исследований
Показания теплового потока Q в
отапливаемом помещении
снимаются на один метр
протяженности строительного
элемента и на один Кельвин
разницы температур.
Для проведения
автоматизированных
исследований точек соединения
были использованы следующие
значения теплопроводности лк в
W/(m к):
Внутренняя штукатурка: 0,700
Несущая конструкция: 2,100,
0,990,0,500,0,130
Теплоизоляционный слой: 0,040
Дерево: 0,130
Окно- kF= 1,500 W/(m2 К)
При проведении всех
аналитических исследований в
качестве рамочного материала,
который использовался во всех
случаях, было выбрано дерево.
Влияние подконструкции
навесных фасадов с воздушным
зазором при расчетах не
учитывались.
Для постоянного
(фиксированного) фрагмента
расчетов тепловой поток Q
задается в W/( mz К) и показан ход
изотермы. Для следующих зон
задается минимальная
внутренняя температура
поверхности-
•• для точки соединения
наружных оконных коробок с
соответствующим проемом (б01,т|п1)
и
• для внутреннго соединения
наружных оконных коробок с
оконной створкой (60i,min2).
Параметры покрывающего
теплоизоляционного слоя на
наружных оконных коробках
(аспект 1) варьировался в
следующих пунктах:
х=-2,0,2,4 6,8, 10 см.
Что касается 2 аспекта
(местоположения окон),
различают три случая:
Вариант 1:
Наружные оконные коробки связаны с н
есущей конструкцией,
Вариант 2:
Наружные оконные коробки расположены
перед несущей конструкцией,
Вариант 3:
Наружные оконные коробки соединены с
теплоизоляционным слоем (в этом
положении окна параметры покрывающего
теплоизоляционного слоя не могут
быть изменены).
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Результаты исследования
Для того, чтобы получить возможность
систематически изменять условия (тип стенного
стройматериала, толщины изоляционного слоя,
параметров покрывающего теплоизоляционного слоя
и положения окна), потребовалось провести 144
аналитических исследования. На рис.6 отражены
рассчитанныезначения тепловых потоков,
температуры поверхности и направление (ход)
изотерм. Пользуясь этим исследованием, можно
определить оптимальное решение для минимизации
теплопотерь для любого случая.
Вариант 1 Параметры покрывающего _ теплоизоляционного слоя " 02 С ГЛ «о. „mini 13,5 С 11,4 С тепловой поток Q = 0 863 W/(m К)
Изотермы (в °C) для: -15 С
-13
-9
-5
-1
11
15
О = 20 “С
Вариант 1
Параметры покрывающего
теплоизоляционного слоя ~
Изотермы (в °C) для:
0 m : 13,2 С
0 11,4 С
О1.шсп2 ’
тепловой поток
Q = 0,953 W/(m К)
А.= -15 С
-13
-9
-5
-1
3
7
11
15
0L = 20 С
Вариант 1
Параметры покрывающего _
теплоизоляционного слоя ю ст
Изотермы (в °C) для-
16,9 С тепловой поток
14,1 С Q = 0,773 W/(m К)
0, = -15 С
La
-13
-9
-5
-1
3
7
11
15
0 = 20 С
Вариант 1 Параметры покрывающего теплоизоляционного слоя 10 СП) 0 : 0111)1111 ^oi.mini ’ 17.6 С 14.3 С тепловой поток Q = 0 683 W/(m К)
Изотермы (в “С) для: 0 = -15 С э
-13 -9 -5 -1
3 к,
7 $ =
11 15 19 0 = 20 С Li
Вариант 3 Параметры покрывающего п теплоизоляционного слоя 0 С ГЛ 0 : oi mmi д о« mir? 10,7 С 11,0 С тепловой поток Q = 0,730 W/(n К)
Изотермы (в °C) для: 0La= -15 С
-9
-5
-1
3
7
11
15
19 tiL= 20 С
Рис. 6: тепловые потоки, показатели температуры
поверхности и ход изотерм
Вариант 3 Параметры покрывающего теплоизоляционного слоя 0 С ГЛ 10 , : ot.rnini до. пил 2 11,2 С 11.0 С тепловой поток Q = 0 817 W/(mK)
Изотермы (в °C) для 0 = -15 С La
13
-9
-5
-1
3
7
11
15
19
О = 20 С
Пример расчетов
Из разницы значений тепловых потоков получается
«показатель оптимизации» рассмотренных вариантов.
Аналитическая оценка влияния параметров
покрывающего изоляционного слоя на тепловой поток,
дает следующие результаты:
базовая ситуация
несущая конструкция
лк=0,99\Л//(т К),
толщина теплоизоляционного слоя s = 0,10 м:
толщина покрытия изоляционным слоем: - 2 см
Q1 =0,953 W/(m К)
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
оптимизированная ситуация
несущая конструкция
AR=0,99W/(m К),
толщина теплоизоляционного
слоя s = 0,10 м:
толщина покрытия изоляционным
слоем: 10 см
Q2 = 0,773W/(m К)
разница значений тепловых
потоков
AQ = Q1 Q2 W/(m К)
AQ = 0,953 0,773 W/(m К)
AQ = 0,180W/(m К)
Чтобы спроектировать ситуацию
возможного возникновения
мостиков холода в области окон,
можно исходить из общей
протяженности (длины)
многоквартирного дома 252 м.
Отметим, что для всех соединений
сверху, с боков и снизу в целях
упрощения в основу расчетов
должны быть положены
термические свойства боковой
притолоки.
В результате получаем
следующий потенциал экономии-
Потенциал экономии:
AQT=84 0,180 252kWh/a
AQT=3,180kWh/a
Воздухонепроницаемое
покрытие здания
Уровень теплозащиты
улучшается, однако, вместе с этим
увеличивается и объем тепла,
выходящего через воздушный
зазор. Вентиляционные потери
тепла могут возникнуть как
вследствие принятия
целенаправленных мер по
обеспечению комфортного
микроклимата внутри помещения,
так и вследствие
неконтролируемого выхода тепла
через облицовку здания. Для того,
чтобы обеспечить
воздухонепроницаемость,
необходимо предпринять
дополнительные меры, в
особенности при наличии
проницаемых внешних
строительных элементов. В
первую очередь, это касается
точек подсоединения различных
элементов к общей конструкции,
например, окон, дверей или таких
стержневых деревянных
конструкций, как скошенные
крыши. Наиболее подходящими
материалами для обеспечения
герметичности являются:
крупноформатные ленты,
самоклеющиеся ленты,
уплотнительные ленты,
уплотнители и дополнительные
ограждающие приспособления
(закрепленные дюбелями
деревянные рейки).
Рис. 7 показывает
соединение скошенной крыши с
фронтовой стеной. Герметичное
соединение
пароизоляции/воздушной
преграды с фронтовой стеной
выполнено с помощью
уплотнительной ленты и
деревянной рейки.
1 изоляционным материал
2 пароизоляция/воздушная преграда
3 облицовка
4 уплотнительная пента
Рис.7: герметичное соединение
элементов с фронтовой стеной.
Система отопления
Основное требование к
системе отопления в
энергоэкономичном жилом доме
быстрая приспособляемость к
колебаниям теплового баланса
(теплового режима). В основном,
на расход тепла влияет пассивное
потребление солнечной энергии,
большая загруженность
помещения или его частое
использование. Большим плюсом
является возможность
регулирования тепловой
мощности, обеспечиваемая за
счет четко настроенного вентиля
термостата и системы
регулировки подачи тепла в
зависимости от погодных условий.
Вследствие низкой
потребности в отопительном тепле
возможно выполнение отопительной
системы с низким температурным
режимом.
Опыт строительства
энергоэкономичного жилья
В последнее время в
Германии было построено
большое количество
энергоэкономичного жилья дома
на одну семью, многоквартирные
дома, двухквартирные дома и
офисные здания.
Возможность постройки
энергоэкономичного жилья
отражает уровень развития
современной техники. Сейчас
можно приобрести все
необходимые материалы,
известны все соответствующие
строительные методы. Можно
сказать, что такое жилья уже
практически зарекомендовало
себя. Вследствие снижения
энергопотерь, увеличения
регенеративного выигрыша
энергии и улучшения
отопительной и вентиляционной
техники, оно нуждается в
небольшом количестве энергии и
может считаться надежным.
Дополнительные
издержки, связанные со
строительством домов для одной
семьи и секционных домов,
составляют примерно 0,6-2,0%,
однако, за время эксплуатации
здания они быстро окупаются за
счет сэкономленной энергии.
Постройки из фонда
энергоэкономичного жилья, в
целом намного качественнее, чем
обычные. Возможность появления
строительных повреждений,
обычно возникающих вследствие
недостаточной теплозащиты, в
данном случае исключена.
Безупречная теплозащита таких
домов обеспечивает, помимо
всего прочего, комфортный
микроклимат внутри помещения
круглый год, что в сочетании с
поступающим через систему
вентиляции свежим воздухом
улучшает общее качество жилья.
[1] В -X. Поль С. Хошлер.
Расчеты по мостикам холода.
Архитектурно-инженерное бюро,
проф. Поль, Ганновер
: воздушным зазором
Рентабель
навесные с
воздушны?
J
Рентабельное
строительство
цель, к которой нужно
стремиться
Заказчики строительных работ
видят в этом наилучшую
компенсацию потраченных
средств, инвесторы - оптимальное
начисление процентов на
вложенный капитал при
наименьших рисках, инженеры-
экономисты наиболее
благоприятное соотношение
расходов и всех прямых и
косвенных затрат для большей
выгоды предпринимателей,
экономисты наиболее выгодное
соотношение расходов и прибыли
целой страны, а из экологических
соображений, важно соотносить
это не только с нашим поколением
и страной, где мы живем, но и
учитывать все возможные
последствия для всего мира и
грядущих поколений.
Вопрос выполнения
экономичного фасада» ставил
практически всех в тупик.
В первую очередь, многое
зависит от периода времени, за
который все расходы должны себя
оправдать : Для строителя
решающим становится расчет
полных затрат; чистая стоимость
строительных работ имеет для
него наибольшее значение. А для
долгосрочного владельца
основной частью конечной цифры
затрат являются
производственные расходы и
расходы на обслуживание; они
обязательно учитываются в
процессе прогнозирования
рентабельности
Проведение с
опоставительного
анализа чистой стоимости
строительных работ не
представляется возможным.
Цены на материалы,
стоимость работ, затраты на
отопительную энергию и размер
сложенных инвестиций постоянно
меняются Изменения в смете
влекут за собой изменения в
оценке рентабельности
Разными оказываются и
срок эксплуатации,
периодичность технического
обслуживания, расходы на него, а
также частота возникновения
строительных повреждений.
К сожалению,
подкрепленные научными
исследованиями сведения о сроке
эксплуатации навесных фасадов с
воздушным зазором в ФРГ
отсутствуют. Типичные примеры
использования этого типа фасада,
например, покрытые дранью дома
в Шварцвальде или же крытые
шифером фахверковые дома в
Ейфеле, Гарце, Хунсрюке и
Зауэрланд доказывают, что
постройки, на которых применен
этот уже широко известный способ
строительства, способны
функционировать не одно
столетие, при этом, требуются
проводить лишь незначительные
ремонтные работы
По опыту региона Южной
Германии, средняя периодичность
проведения профилактических
работ системы навесных фасадов
с воздушным зазором составляет
примерно каждые 20-30 лет.
Обычно при проведении таких
работ заменяются отдельные
поврежденные панели и элементы
крепежа. Изменение цветового
решения навесных фасадов не
относится к стандартному набору
профилактических процедур,
Однако, может проводиться на
всех типах облицовки при
применении широкой цветовой
палитры. Что касается частоты
возникновения строительных
повреждений внешних стен то из
388 случаев 240 приходится на
однослойные стенные
конструкции, 135 надвухслойнье,
и только 13
Внешние стены и соединения
Рис.1: частота возникновения
строительных повреждений отдельных
видов конструкций
По сведениям многочисленных
исследований на тему
строительных повреждений,
дефекты навесных фасадов с
воздушным зазором играют
лишь побочную роль.
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
При применении однослойных
фасадных систем и
комплексных
теплоизоляционных систем
складывается совершенно
другая картина
Относительная частота
возникновения повреждений
однослойных стеновых
конструкций намного выше, чем
двухслойных систем с воздушным
зазором.
Пока не существует
надежного, простого и в то же
время экономного способа
частичной замены или ремонта
поврежденной поверхности
комплексных теплоизоляционных
систем; стандартное решение
полное обновление слоя
штукатурки.
Средняя периодичность
проведения профилактических
работ защищенных покрытием
краски слоев штукатурки или
покрытых штукатуркой
комплексных теплоизоляционных
систем в регионе Южной
Германии составляет примерно
каждые 10-15 лет, для
свеженанесенных покрытий -
примерно 8-12 лет. Как минимум,
необходимы установка лесов,
чистка фасада и обновление
покрытия, в случае
необходимости - исправление
имеющихся дефектов, в крайнем
случае - частичная замена слоя
штукатурки.
Согласно директиве
Министерства по планированию
системы расселения,
строительного дела и
градостроительства,
С роительные элементы разделень на группы Эксплутационные расходы в процентном соотношении с соответствующей фактической стоимостью строительных Частота проведения профилактических мер
среднегодовое значение через 80 лет через 80 лет
Кирпичная кладка, бетон и железобетон 0 12 10 1 2
Бетонный блок с фактурной поверхность и 0 25 20 1
натуральный камень 0.60 48 2-3
Стальные элементы 0.60 48 2-3
Деревянные элементы 2.20 176 23
Покрытие крышей (крыша с крутыми скатами 3.40 272 4-5
Покрытие крышей (плоская крыша) 3,00 240 3-6
Водоотвод крыши и листы кровли 1.50 130 3
Покрытие внешних стен (штукатурка) _ 0,40 32 1-2
Покрытие внешних стен (черепица) Окна 2 50 200 2-3
Остекление 1 80 144 3-4
Двери 1.00 80 1-2
Внутренняя штукатурка - 0,40 32 1-2
Облицовочная плитка 0 25 20 2-3
Пол с бесшовным покрытием и настип пола 1,25 100 2-4
Внутренняя покраска 7.50 600 7-15
Наружная покраска 14 00 1120 7-15
Отопление и вентиляция 3 50 280 3-14
Санитарное оборудование 3.30 265 2-10
Электропроводка, антенны, молниеотвод 2.00 160 1 8
Лифты 3 50 260 3-19
Рис.2: установленные расходы профилактики и проведения ремонтных
работ в жилищном строительстве
ВЫВОД:
Рентабельность того или
иного строительного метода
величина далеко
непостоянная. При четко
установленных условиях
возможно выполнение
аналитического прогноза
рентабельности.
Преимущества навесных
фасадов с воздушным
зазором:
• возникновение
погрешностей сводится к
минимуму;
• не требуется
предварительной подготовки
дефектных стен;
• не требуется замены
поврежденного, не
функционирующего
основания под установку
фасада;
• отсутствие рисков
продления срока
строительных работ и
повышения их общей
стоимости,
• отсутствие затрат на
ликвидацию конструкций;
• четко определенные сроки
строительных работ и
затраты на них;
• оптимизация звукоизоляции
и теплоаккумулирующей
способности стен без
дополнительных затрат
способствует поддержанию
благоприятного
микроклимата внутри
помещения
периодичность проведения
профилактики наружных
поверхностей, покрытых
штукатуркой, составляет каждые
27 лет, а верхнего слоя краски
каждые 5-11 лет. Следуя этой же
директиве, эксплутационные
расходы на период 80 лет для
штукатурки составляют 130 % от
издержек производства, для
внешней окраски 1120%.
Если зачастую чистая
стоимость строительных работ
для комплексных
теплоизоляционных систем
оказывается ниже, чем издержки
производства сопоставимых с
ними систем навесных фасадов с
воздушным зазором, то, что
касается полного объема затрат,
вследствие более низких прямых
и косвенных затрат установка
системы навесных фасадов
представляется более вь годной.
Типичная динамика расходов,
составленная при учете
фактической стоимости, отражена
на рис.З:
Становится очевидным,
что после проведения однойдвух
профилактических процедур,
системы, общая стоимость
которой изначально бьла выше,
подвержена возникновению
повреждений в меньшей степени,
чем системы, приобретение
которых обуславливалось лишь
низкой заводской ценой.
Покупная цена продукта
очень условно отражает
его дальнейшую
«рентабельность»
Общеизвестно, что для
оценки рентабельности
автомобиля важно учитывать не
только его закупочную стоимость,
но и эксплутационные расходы,
его надежность и цену при
перепродаже. Тот же принцип
должен действовать для зданий и
фасадов Что в дальнейшем
окажется более рентабельным,
должно волновать не только
владельца
Согласно Положению о
выплате гонораров
архитекторам и инженерам, § 15,
при проектировании
необходимо учитывать не
только архитектурные,
технические и строительные
характеристики, но и «...
рентабельность объекта в
будущем».
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
.Фактическая
стоимость
Рис.З: Динамика развития фактической стоимости установки и проведения
профилактических работ по данным института ГЕВОС (GEWOS) [1]
В юридической практике
можно встретить много случаев
несоблюдения вышеуказанного
требования, что приводило к
подаче претензий по возмещению
убытков от ущерба. Это в лишний
раз доказывает необходимость
предварительный оценки
рентабельности
Если не хватает своих
собственных данных по общей
стоимости строительных работ,
можно прибегнуть к данным
рынка.
Соответствующая
литература и подкрепленные
электронной обработкой данные
дают представление о разных
расценках. Пользуясь этими или
своими источниками, можно
сравнить стоимость установки
различных фасадных систем. В
отличие от изобилия информации
на эту тему, данных, помогающих
определить все прямые и
косвенные расходы,
недостаточно. Однако, задачу
можно облегчить, проведя
сопоставительный анализ
конкретных строительных
заданий.
Четко сформулированные
требования заказчика
относительно амортизации,
внешнего вида, допустимой
погрешности, расходов на
обслуживание, периодичности
выполнения профилактических
работ облегчают составление
анализа, который содержит
полный обзор предстоящих
расходов и дает представление о
степени рентабельности
вложенного капитала.
Чистая стоимость
строительных работ не всегда
может определить
рентабельность фасада. Однако,
при учете следующих условий
сопоставление расходов на
строительных работ
представляется возможным:
По сравнению с
комплексной
теплоизоляционной системой,
при, казалось бы, одинаковых
затратах на строительные
работы, расходы на
обслуживание системы
навесных фасадов с
воздушным зазором
оказываются значительно
ниже.
И это действительно часто
подтверждается на практике.
Однако, к сожалению, все
выясняется постфактум, когда уже
срочно требуется восстановление
поврежденных участков.
Уже сегодня стоимость
фасадных работ на старых
постройках значительно
превышает стоимость таких же
работ на новостройках. С
экономической точки зрения,
исследование вопроса
рентабельности фасадов при
учете всей сложности выполнения
восстановительных работ на
старых постройках оказывается
крайне разумньм
Рис.4: Жилое здание в Неллинген. Не поддающийся восстановлению слой штукатурки.
КА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Система навесных фасадов
с воздушным зазором и
комплексная тепло-и
золяционная система
две системы в сравнении
Перед тем, как
остановиться на одном из двух
предложенных строительных
проектах, было проведено их
сравнение с технической и
материальной точки зрения при
учете типа строительных
элементов, последних расценок
на проведение строительных
работ, а также требований
«директивы по теплозащите»
относительно восстановительных
работ на определенной
местности.
Параллельно изучалось два варианта установки комплексной
Комплексная
теплоизоляционная система Количество EP/DM GP/DM
Подготовка стройплощадки 1 12.100,00 12.100,00
Каркас 6,700 м2 12,00 80.400,00
Очистка пескоструйным аппаратом верхней штукатурки из искусственной смолы + известкового цемента + устранение кладки 4.000 м2 28 00 112.000,00
Нанесение новой грунтовки 4.000 м2 22 00 88.000,00
Замена дефектной теплоизоляции под слоем штукатурки 400 м' 50,00 20.000.00
Комплексная теплоизоляционная сис- тема со слоем полистирола, толщиной 60 мм + штукатурка 5,575 м2 105,00 585.375,00
Углы, откосы оконных проемов, 1 140.000,00 140.000,00
карнизы,подсоединения, цокольные плиты
Итоговая сумма 1.037.875,00
СНФсВЗ Количество EP/DM GP/DM
Подготовка стройплощадки 1 12.100,00 12.100,00
Каркас 6,700 м2 10,20 68.340,00
Деревянная подконстру ия. дюбельный крепеж 5.575 м2 36,80 205 160,00
Присадка, коррекция подконструкции 5.575 м2 5,00 27.875,00
Минеральная теплоизоляция, толщина 60 мм 5.575 м2 16,00 89.200,00
Мелкоформатные панели из фиброцемента 5.575 м2 62,00 345.650,00
Углы, откось оконных проемов, карнизы, подсоединения, цокольные плиты 1 155.000,00 155.000,00
Итоговая сумма 903.325,00
Сопоставительная таблица чистой стоимости строительных работ в
г. Штуттгарт (Германия), включая НДС
Жилое здание в Неллинген
(Германия)
На восьмиэтажном жилом
доме, рассчитанном на 150
квартир, внешние стены которого
состоят из утепленных
опалубочных щитов, заполнены
бетоном и защищены
искусственной смолой до
истечения гарантийного срока
образовались отслаивания и
повреждения слоя штукатурки,
особенно в местах наибольшей
подверженности фасада
атмосферным воздействиям, т.е.
по краям плоских крыш и кромках
находящихся на высоте
элементов здания
После 20 лет эксплуатации этого
здания были изучены условия, при
которых возможно
широкомасштабное
восстановление слоя штукатурки.
Параллельно изучалось два
варианта- установки комплексной
теплоизоляционной системы или
Системы навесных фасадов с
воздушным зазором. После того,
как мнения двух экспертов
сошлось, на дом в Неллингене
была установлена система
навесных фасадов.
Сопоставление системы
навесных фасадов с воздушным
зазором (СНФсВЗ) с комплексной
теплоизоляционной системой и
процессом восстановления слоя
штукатурки показало, что при ее
установке отпадает
необходимость дополнительных
затрат и проведения целого ряда
работ:
• устранение и ликвидация
прослойки старой, отслужившей
синтетической смолы;
• расходы на хранение отбросов
синтетической смолы и
минеральной грунтовки;
• устранение, сбор и ликвидация
неплотной, поврежденной
грунтовки пониженной прочности;
• выравнивание выпадов, замена
снятого слоя старой штукатурки;
• время ожидания высыхания
влажной штукатурки;
• подготовка лесов для
проведения ремонтных работ;
• невозможность проведения
работ в определенных погодных
условиях.
В качестве комментария к
вышесказанному нужно заметить,
что даже при использовании
шинной системы в качестве
крепежа для комплексной
теплоизоляционной системы,
лучше дополнительно провести
склеивание, ведь обязательным
условием для предотвращения
деформации теплоизоляционного
слоя и введения подсасывающей
силы и силы тяги в грунтовку,
является ее ровная поверхность и
способность нести нагрузку.
Таким образом,
сопоставительный анализ
расходов показал, что
стоимость строительных работ
при применении
мелкоформатных систем
навесных фасадов с
воздушным зазором
значительно ниже.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 5: Жилой дом с г. Кемнат (Германия). При наличии таких повреждений только система навесных фасадов с воздушным
зазором оказалась единственным оптимальным по надежности и приемлемым в плане предстоящих расходов решением.
Параллельно изучалось два варианта установки комплексной
Комплексная
теплоизоляционная Количество ЕР DM GP/DM
система
Подготовка стройплощадки 1 6.800,00 6.800,00
Каркас 1.200 м2 14,00 16.800,00
Устранение слоя штукатурки 00 м2 35,00 17.500,00
Восстановление слоя штука- турки 500 м 32,00 16.000,00
Замена дефектной теплоизоляции 2.500,00
под слоем штукатурки 0 м2 50,00
Комплексная теплоизоляционная сис-
тема со слоем полистирола, толщиной 60 мм + штукатурки 720 м2 128,00 92.160,00
Выравнивание выступов Углы, откосы оконных проемов. 1 16.000,00 16.000,00
карнизы, подсоединения, цокольные плиты 1 16.600,00 16.600,00
Итоговая сумма 184.360,00
СНФсВЗ Количество EP/DM GP/DM
Подготовка стройплощадки 1 6.800,00 6.800,00
Каркас 1.200 м2 12,50 15.000,00
Деревянная подконструкия, дюбельный крепеж 720 м2 38,00 27.360,00
Присадка, коррекция подконструкции 720 м2 10,00 7.200,00
Минеральная теплоизоляция, толщина 60 мм 720 м2 29,00 20.880,00
Панели из фибро! емента 720 м2 115,00 82.800,00
Выравнивание выступов 1 5.600,00 5.600,00
Углы, откосы оконных проемов, карнизы, подсоединения, 1 17.200,00 17.200,00
цокольные плиты
Итоговая сумма 182.840,00
Сопоставительная таблица чистой стоимости строительных работ в
г. Штуттгарт (Германия), включая НДС
Жилой дом в г. Кемнат
После проведения
технического и финансового
анализа по поручению Союза
собственников (ETG) , сильно
поврежденные, частично
растрескавшиеся кирпичные
внешние стены 4-х этажного дома
с жилыми и офисными
помещениями (плоская крыша,
старая решетчатая конструкция и
обновленный каркас) из
железобетона) были покрыты
мелкоформатным навесным
фасадом с воздушным зазором и
минеральной теплоизоляцией.
Стоимость строительных
работ при установке навесного
фасада оказалась примерно
такой же высокой, как и при
установке комплексной
теплоизоляционной системы.
С самого начала было
понятно, что при таких сильных
повреждениях слоя штукатурки
стенной кладки установка КТС
повлечет за собой обширные
восстановительные работы
которые не ограничатся
установкой каркаса.
Кроме того, трещины,
образовавшиеся на здании,
свидетельствовали о том, что
транспортная магистраль,
находящаяся в близи здания,
крайне негативно влияет на его
состояние.
Нанесение облицовки на
здание с закрытыми,
дисковидными зонами
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
штукатурки, на котором уже
невозможно провести надежное
восполнение трещин, в скором
времени могло бы привести к
появлению новых трещин на
свежеустановленной комплексной
теплоизоляционной системе.
По сравнению с комплексной
теплоизоляционной системой,
установка системы навесного
фасада с воздушным зазором
оказалась более эффективным
и рентабельным решением при
одинаковых себестоимости и
всех прямых и косвенных
расходов.
Поэтому, изучив техническую
сторону проблемы и сопоставив
предстоящие затраты, Союз
собственников (ETG) заказал
изготовление и установку системы
навесного фасада с воздушным
зазором.
(примечание: если бы для
теплоизоляции КТС был выбран
минеральный материал вместо
полистирола, сопоставительные
расчеты с самого начала показали
бы выгодность установки
СНФсВЗ).
Дальнейшие преимущества
системы навесных фасадов
с воздушным зазором
Применение
диффузионной минеральной
теплоизоляции ликвидировало
проблему высыхания влажной
внешней стены и поврежденной
штукатурки; проблема решилась
сама собой без каких-либо
дополнительных мер, рисков и
затрат. Теперь не нужно было
учитывать время на высыхание и
верхнюю границу содержания
влаги в слое штукатурки.
Еще одним неоспоримым
преимуществом системы
навесных фасадов с воздушным
зазором оказалась возможность
определения метража фасада уже
до установки каркаса, что
обеспечивает дополнительную
уверенность в размере расходов.
В ином случае при
определении срока выполнения
строительных работ, метража и
расходов пришлось бы исходить
из коэффициента погрешности 30-
50%.
Система навесных
фасадов с воздушным зазором
позволяет продолжать работы
даже при неблагоприятных
погодных условиях. Это, в свою
очередь,
влияет на сокращение срока
продолжения работ и их
стоимость, однако, ни в коем
случае не ухудшает качество
готовой фасадной конструкции. В
холодное время года, когда
вследствие низкой температуры
выполнение покрасочных и
штукатурных работ невозможно,
монтажные работы по навесным
фасадам идут полным ходом.
Как известно, для системы
навесных фасадов с воздушным
зазором требуется наличие не
водонепроницаемой, а
водоотводящей конструкции.
При наличии такой
конструкции система навесных
фасадов, в отличие от других
систем, требующих полной
герметичности, способна
обеспечить высокую надежность и
соответствующее качество.
В резул ьтате
СНФсВЗ оказывается намного
более терпимой к строительным
погрешностям.
В качестве эксперимента, после
Сопоставления расходов, на два
объекта в целях санации была
установлена система навесного
фасада с воздушным зазором,
стоимость которой сравнима со
стоимостью комплексной
теплоизоляционной системой.
Система навесных
фасадов с воздушным зазором
оказалась более практичной и
рентабельной из всех систем, при
помощи которых возможно
наиболее быстрое, надежное и
качественное восстановление
старых построек.
[1] - GEWOS (ГЕВОС) Институт
исследования городского и
регионального рынка жилья
(Германия)
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Качество
навесны
воздушныгя^^^и
Комбинация материалов
Город как жизненное
пространство
Фасады зданий населенных
пунктов являются визитной
карточкой их владельцев. Их
санация осуществляется как с
помощью новых, так и уже
испытанных фасадных систем и
продуктов. Их крупномасштабное
применение на многоэтажных
зданиях значительно повышает
значимость сектора жилищного
строительства. Применение
различных стройматериалов
ведет к появлению разнообразных
строительных элементов внутри
жилых помещений. Таким
образом, скрадывается
монотонность и привычная
безликость строительных
построек. Однако, невозможно
автоматически улучшить
архитектурную конструкцию
только за счет облицовки фасада
современными материалами
Даже использование
высококачественого материала не
обещает достижения желаемого
эффекта если он не прошел через
руки опытного специалиста. К
сожалению, часто бывает, что
после проведения достаточно
дорогостоящей санации фасада
выдержанными оказываются
лишь экономико-технические
параметры а не решения цвета,
формы и пропорций.
Так монотонность лишенных
фантазии фасадов с рядами
оконных проемов закрепляется на
несколько десятилетий. В таких
случаях плюсы применения
долговечных материалов
визуально не воспринимались.
Опыт показывает, что
использование только одного
материала в фасадной
конструкции не может устранить
монотонность. Растрирование и
связанное с этим ограничение
площади мелкоформатных
материалов конструктивными
рустами, также обработка
поверхности производственным
методом, вынуждают
выдерживать определенную
дисциплину в выполнении
навесных фасадов с воздушным
зазором и исключают
возможность произвольного
изменения цветового решения
Использование определенных
материалов исключает опасность
появления излишней пестроты
Существует еще много примеров
фасадов, где чисто декоративные
решения цвета и формы лишали
сооружение архитектурных
достоинств.
Декорация и тектоника
Несмотря на архитектурное
многообразие примеров
выполненных фасадных санаций,
можно выделить два основных
конструктивных метода, по
которым выполняется
большинство фасадов.
При декорировании
фасада различные
оформительские приемы
применяются вне зависимости от
его архитектуры и конструкции. В
данном случае в расчет берется
лишь поверхность здания.
Геометрические формы линии и
цвета выполняются на фасаде
абсолютно произвольно; здесь
фасад сравни упаковочной
коробке, которая используются
лишь для хранения содержимого и
чья оберточная бумага
выбрасывается, как только
коробку вскроют. При этом все
несущие строительные элементы,
отверстия, функциональные и
конструктивные архитектурные
линии здания не выполняются.
При тектоническом
оформлении формы линии и
цвета отражают статично-
конструктивные отношения
элементов внутри фасада. При
этом, по художественному
замыслу, статические процессы
внутри фасада наделяются при
помощи различных
архитектурных решений
определенной смысловой
нагрузкой.
Закрытое пространство
стены и отверстия, форматы
стройматериалов и картина
рустов (стыков), видимые и
невидимые архитектурные линии,
выступающие или
расположенные в глубине
строительные элементы смена
материалов и сознательно
используемые цветовые решения
способны при учете особенностей
конструкции здания создать
компоновку фасада.
При этом неизменным
остается использование метода
строительства с применением
сборных элементов.
Архитектурное членение здания
должно быть осознанным и
логичным. Зачастую
конструктивная и
функциональная компоновка
здания - результат установки
системы навесного фасада с
воздушным зазором.
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Оформление промышленных
построек
Санация жилых построек
промышленного сектора в новых
федеральных землях Германии
являлась наиважнейшей задачей
90-х годов. Даже для самых
опытных архитекторов эта
задание оказалось
наисложнейшей задачей. И лишь
немногие архитекторы решили
взяться за ее выполнение. По
установленным данным, эти
постройки могут функционировать
в течение еще 80-100 лет. При чем
для проведения санации этих
построек изыскивались такие
архитектурные решения, которые
смогли бы отвечать всем
требованиям 21 века, не являясь
при этом лишь самым дешевым и
скорым способом реконструкции.
Кроме этого, необходимо, чтобы
индустрия фасадов внесла свой
вклад в дело преображения еще
только начавших свое развитие
районов города, которые в
будущем будут определять общую
эстетику этого района.
В работе над проектом
нового здания архитектор
разрабатывает его фасад в
логической соотнесенности с
функцией, планом и конструкцией
этого здания. А проводя санацию,
архитектор имеет дело с уже
воплощенными в жизнь планом и
конструкцией, которые уже вряд
ли изменишь. Это такие же
постоянные величины, как и
общая масса здания, положение
уровней здания, распределение и
параметры отверстий. Несмотря
на это, нужно найти такое
архитектурное решение фасада,
которое не противоречило бы
характеру и типу конструкции
здания и при этом помогло бы
избежать привычной
монотонности внешнего вида
постройки.
Если взглянуть на
членение фасада зданий
доиндустриального периода, то
можно распознать по меньшей
мере 5 уровней оформления с
большим количеством
разнообразных архитектурных
элементов, таких как:
• параметры объекта,
компоновка стеновой плоскости в
плите основания, корпус и форма
крыши, высота этажей, ряды окон,
оконные оси;
• соотношение отверстия и с
ВЫВОД:
Чрезмерная потребность 20
века в жилом пространстве
привела к появлению крупных
жилых поселков. Результатом
такого промышленного
строительства стала
монотонность и безликость
зданий Проведение их
широкомасштабной санации
требует новых
конструктивных решений,
которые могут оказаться еще
более выгодными при
грамотной с архитектурной
точки зрения комбинации
различных материалов.
В последние годы все больше
подобных впечатляющих
решений находят свое
применение
тены, размер и форма отверстий,
распределение отверстий на
плоскости;
• членение декорационной
системы первого порядка,
содержащей следующие
элементы: эркер (крытый балкон),
ризалит (выступы стен),
венчающие карнизы, оси
строительных элементов,
симметрию;
• архитектурные детали второго
порядка - оконные навесы и
обрамления окон, промежуточные
карнизы, фризы (обвязки),
навесы;
• архитектурные детали третьего
порядка с профилированием,
поверхностным членением и
лепниной.
Ни одна промышленно
изготовленная «панель» не
сможет соответствовать такой
«гибкости» фасада. Ведь она
полностью подчинена
архитектурному строю здания.
Если говорить об общем стиле
здания, его помогают создать
такие элементы, как, например,
плоские крыши в качестве
верхнего завершения здания,
простые кубические формы
здания и врезанные в плоскую
поверхность стен отверстия
«Панельный» способ
строительства обладает
эстетикой промышленной
технологии и успешно применялся
для тех случаев, когда нужно было
построить большое количество
жилых помещений за короткий
промежуток времени. Между тем
требования людей к своему
жилому пространству в корне
поменялись. Теперь далеко не
приветствуется стремление к
идеализму жилых построек и
улучшению жилищных условий
населения за счет дешевых,
изготовленных промышленным
способом продуктов.
Архитектура,
строительные
материалы и цвета
У каждого используемого
при строительстве здания
материала есть одно природное
качество его естественный цвет.
Зачастую окрас материала
монохромен (состоит из одного
цвета), например, как у дерева,
песка, известняка, и гипса, или же
монохромен (состоит из
нескольких цветов), как у
натурального камня. Материал
может изменить свой цвет во
время горения, это относится к
супеси и глине; или постепенно
изменить его за время
эксплуатации, например, как
медный листовой металл.
Определенные характеристики
некоторых материалов позволяют
целенаправленно изменять их
цветность в процессе
производства, например, в случае
с глазированной керамикой или
металлами, на поверхность
которых нанесено определенное
покрытие. Частично этот метод
обработки строительных
материалов не только известен
человечеству уже несколько
тысячелетий, но и активно
применяется при отстройке их
жилого пространства.
Еще дальше корнями в
историю развития человечества
уходит загадка цветовых
раздражителей, которые, вызывая
у человека различные ассоциации
как реакцию на проявление
определенных физических
характеристик света, способны
влиять на его физиологическое и
психологическое состояние и
поведение. Помимо этого,
дополнительных проблем при
выборе и применении
определенного стройматериала
добавляет необходимость выбора
между такими двойными
прямопротивоположными
качествами, как гладкий/
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.1: архитектурное решение основано на контрасте
открытых и закрытых плоскостей комбинация стекла и
композитных панелей из волокнистой синтетической смолы)
Рис 2: вольный стиль архитектурного решения. Сочетание фибоцемента и синусных рофилированных панелей.
Рис.З: вертикальное членение вентилируемых покрытий
из керамики и штукатурки.
шероховатый, жесткий/ мягкий,
тяжел ый/легкий,
теплый/холодный. Тот кто
занимается офофрмлением
здания, и особенно их фасадов,
должен быть хорошо осведомлен
об этих характеристиках и о их
внешнем проявлении на
общественных постройках.
К сожалению, у многих людей
отсутствует чувство цвета и
поэтому, они не в состоянии
подобрать оптимальные
материалы для того или иного
объекта. В результате, чтобы
снизить риски, решение
принимается в пользу банального
белого цвета Однако, даже если к
составлению проекта привлекают
дизайнера по цвету, что на данный
момент встречается крайне редко,
его решения зачастую
оказываются далеки от реальных
возможностей архитектуры.
Например выбор искусственных
цветов светло-голубого светло-
зеленого, фиолетового, розового и
желтого - ассоциируется скорее с
орехово-кремовым или
малиновым мороженным,
пудингом или творожным тортом
со сливками, чем с естественными
фасадными строительными
материалами. Если же эти цвета
дополнительно будут ограничены
еще и диагоналями, арками,
каблучками или каскадными
выступами, смысл архитектурного
решения полностью теряется, и
цвет становится лишь чисто
декоративным средством, а
выбранный мотив - орнаментом.
Зачастую в процессе поиска
«носителей» этих неудачных
цветовых решений, выясняется,
что ни проектные бюро, ни сами
жители этих построек не
участвуют в выборе этих цветов.
При этом не учитывается что
красивое оформление фасада
может повлиять на долгосрочную
аренду жилья.
Рис.4:
светлые керамические плиты
перемежаются с серыми панелями
из натурального камня
Многообразие
оформительских решений
в противовес
монотонност и
Здание, на котором не
проводилась санация, можно
легко узнать по традиционным
материалам, покрывающим
стены, - декоративному бетону
или грубо структурированным
плитам из натурального камня.
Они до сих пор являются
неотъемлемым символом старых
серых жилых построек. И только
глазированные керамические
пластины создают цветной акцент
на парапетных навесах,
парапетных лицевых
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ Г
Рис.5: гладкие алюминиевые кассеты контрастируют
с разно ветными керамическими панелями
Рис.6: сильный контраст алюминиевых композитных панелей и светлых керамических плит
поверхностях и стержнях колонн.
Целью такого оформления был
монтаж панелей на внешние
стены без использования лесов и
легкость дальнейшего
обслуживания поверхности этих
панелей. Долговечность
«стройматериала» столетия» -
бетона при этом сильно
переоценивалась.
Сегодня выбор
строительных материалов
настолько широк, что во всем этом
разнообразии легко запутаться,
зато, применив оптимальные
конструктивные и цветовые
решения, можно выполнить
оригинальный, высокоэстетичный
фасад. А сочетание с новыми
балконными системами,
Рис.7: бросающийся в глаза цокольный этаж
отделанный натуральным камнем, верхние этажи
выполнены из кирпича натурального цвета
эффектными пристройками в
качестве входа в здание и
оригинально оформленными
парковыми и незастроенными
зонами создает новое качество
жилья. До сих пор большинство
мер по модернизации
проводились при использовании:
• систем навесных фасадов с
воздушным зазором и
теплоизоляционным слоем;
• комплексных
теплоизоляционных систем с
оштукатуренной поверхностью.
Применение первого или
второго варианта зависит от их
производственной стоимости.
Однако, приблизительно с 1996 г.
проблема выбора стоит не так
остро, т.к. начинают появляться
все больше комбинаций
материалов, объединяющих в
себе все качества этих двух
фасадных систем Вместе с этим
превалирование финансового
фактора отходит на задний план, а
определяющими становятся
архитектура здания, его
строительно-физические
характеристики и
функциональные и технические
аспекты. Такой принцип в
оформлении зданий открывает
новые пути применения
разнообразного множества
архитектурных приемов,
оптимизирующих процесс
оформления здания в
зависимости от особенностей
местности, на которой они
возведены.
Теперь все возможные
конструктивные решения должны
быть изучены и оценены
инвесторами по четкой иерархии:
• строение и его длительность
срока его эксплуатации,
эксплутационные свойства и
потребность в презентабельном
виде на определенной местности;
• пользователь,
эксплуатирующий здание
длительный или короткий
промежуток времени и
выставляющий определенные
требования к нему;
• финансирование процесса
модернизации, которое
ограничивает объем
мероприятий, устанавливает
Рис.8: традиционная комбинация материалов
кирпич в контрасте с оштукатуренной
поверхностью.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 9:
удачное конструктивное решение
керамическая плитка, лизены из
алюминиевых композитных панелей
Рис.10:
гладкие вентилируемые
оштукатуренные поверхности,
контрастирующие
с решетчатым фасадом,
выполненным из керамических плит
определенные экономические
рамки и в итоге создает единую
финансовую концепцию.
Если же решения принимаются в
другом порядке, что сегодня не
редкость, достигнуть ощутимого
улучшения качества жилого
пространства невозможно, в
результате продолжаются
традиции скудного оформления
зданий прошлых лет.
Комбинация материалов
на фасаде
Однообразные решетчатые
фасады до сих пор осложняли
задачу архитекторов придать
каждому отдельно взятому
объекту неповторимую
индивидуальность. Теперь
многообразие решений по
оформлению зданий позволяет
комбинировать один
облицовочный материал с другим.
По рисункам можно
проследить основной принцип:
два, максимум три фасадных
материала комбинируются друг с
другом создавая такую гармонию,
что возникает просто
захватывающая картина. Только в
этом случае архитекторы и
проектировщики могут дать
свободу своей фантазии. Часто на
здании особенно выделяются
цокольные этажи, верхние этажи
или оба этажа вместе. Это
происходит за счет намеренного
использования цветных и
структурных облицовок.
Puc.11:
выделяющийся верхний
этаж, выполненный
из HPL-панелей и светлых
оштукатуренных панелей
Рис 12: архитектура постмодерна:
HPL-панели с опорой из стали в контрасте с
оштукатуренной поверхностью
Рис. 13: основание здания из черепичных панелей
и светлый корпус здания из фиброцементных
панелей над ним
Рис 14: современная архитектура, комбинация
плит из фиброцемента и алюминиевых кассет
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис 15: архитектура постмодерна: сочные цвета комбинации титанового цинка и
мелкоформатных панелей из фиброцемента
Рис.16: хорошее решение членения фасада при помощи чередования цветных
панелей из фиброцемента и светлых оштукатуренных поверхностей
Рис.17: компоновка фа ада из светлых и серых
керамических панелей и оранжевых панелей из
фиброцемента
Горизонтальное деление на зоны
может охватывать даже несколько
этажей, в зависимости от их
количества в здании. Для
выполнения такого же
оформления могут
использоваться вертикальные
поверхности: лестничные клетки,
отдельные фронтоны, а также
балконы и лоджии.
При наличии кубической формы
монтируемых жилых блоков,
рекомендуется применять только
горизонтальное и вертикальное
членение. Диагональные
членения не применяются.
Горизонтальные членения
находит большее применение на
горизонтальных зданиях,
вертикальное на «зданиях-
свечках». Такое деление площади
здания подчеркивает его
высотность или, наоборот,
растянутость.
Если появляется необходимость
визуально увеличить длину или
высоту здания, то на здании,
расположенном горизонтально,
может быть выполнено
вертикальное, а на вытянутых в
высоту зданиях горизонтальное
членение. Пилястры без капители
и базы и потолочные риски также
могут служить разделительными
элементами.
Необходимо учитывать,
что выделенные строительные
элементы не должны слишком
сильно отличаться от других
поверхностей по цвету, иначе
получится, что фасад как бы
разделен на отдельные части,
которые расположенны рядом
друг с другом без всякой связи и
смысла. Излишне ярко
выделенный нижний этаж
смотрится как массивный блок,
над которым безо всякой связи с
ним возвышаются следующие
этажи. Излишне ярко
выделенный верхний этаж
выглядит как крышка, которая как
будто бы «давит» на нижние
этажи.
Применение различных
материалов должно служить
одной цели компоновке, а не
разделению фасада.
Функциональная и конструктивная
целостность здания должна
поддерживаться и архитектурно.
Становится абсолютно
очевидным, что для работы с
различными комбинациями
материалов необходимы
Рис 18 компоновка фасада с «дистантным» действием к
ирпич естественного оттенка в комбинации со светлой
оштукатуренной поверхностью
основательные знания в области
архитектурных
пропорциональных
закономерностей. В этом вопросе
знания и опыт архитекторов и
дизайнеров по цвету приходятся
как нельзя кстати. Сегодня без их
помощи осилить выполнение
грамотного в плане комбинации
материалов фасада просто
невозможно.
Оформление, выполнявшееся до
сих пор, ограничивалось, в
основном, комбинацией -
материал/оштукатуренная
поверхность или
материал/материал. Также
устанавливались стеклянные
конструкции, придававшие
зданию прозрачность и легкость и
лишавшие его излишней
массивности. Переход на
применение других материалов
требует разработки новых,
безупречных, с технической точки
зрения, элементов. За последнее
время удалось конструктивно
усовершенствовать большое
количество различных
материалов в целях их
комбинации с другими
материалами. В ближайшее
время наиболее удачные
комбинации материалов будут
детально изучены и начнут
применяться на реальных
объектах.
Рис.19 ‘ выделяющийся верхний этаж, выполненный из
керамических плит поверхность стен оштукатурена
Z ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Улучше
теплоиз
здания
системы
с возду|
Определение влияния мостик
не теплотехнику в случае у станс
системы навесных фасадов с
воздушным зазором I
EiQODlVl
Благодаря
конструктивному разделению
функций защиты от воздействия
окружающей среды и
теплоизоляции, навесные фасады
с воздушным зазором можно
отнести к наиболее надежным с
точки зрения строительной
техники технологиям с
длительным сроком
эксплуатации.
Кроме этого, на
сегодняшний день существует
множество разнотипных
материалов и строительных
элементов, предоставляющих
возможность создавать
оригинальные оформительские
решения, что еще более
повышает значение системы
навесных фасадов с воздушным
зазором в современном
строительстве. Именно им
отведена наибольшая часть
рынка конструкций,
использующихся для проведения
теплотехнической санации старых
построек (рис. 1).
Возможность
использования
теплоизоляционных материалов
различной толщины позволяет
значительно сэкономить на
отопительных расходах, а также
снизить выброс углекислого газа в
окружающую среду (рис.2).
В связи с намерением
продолжать политику
редуцирования
энергопотребления,
Рис.1: санация клиники а г. Франкфурт на Одере
(Гэрмания) при помощи установки СНФсВЗ
Рис. 2: монтаж СНФсВЗ с двухслойной теплоизоляцией
Рис.З: термография СНФсВЗ
Зафиксированным в
законодательных требованиях по
тепловому стандарту,
возможность качественного
утепления внешних стен
приобретает центральное
значение.
Если раньше основными
уязвимыми местами для
образования мостиков холода
считались различные
подсоединения - оконные откосы,
цокольная область, балконные
консольные плиты и чердачные
бортики, то теперь проводятся
исследования абсолютно всех
элементов. Сегодня, благодаря
усовершенствованию приборов
инфракрасного излучения, стало
возможно определить даже
незначительную разницу
температур на различных
участках фасада. В зависимости
от точности настройки
чувствительности инфракрасного
прибора можно получить
визуальную картинку этой
разницы температур с точностью
до 1/10 градуса.
На рис.З представлена
термографическая картинка
СНФсВЗ, которая отражает
действие мостиков холода на
представленной подконструкции.
В связи с этим логично
возникает вопрос, до какой
степени снижается
эффективность теплозащиты,
вызванная теплопередачей
отдельных участков
теплоизоляционного слоя.
АЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
Тест-программа
В Швейцаском
Исследовательском институте
испытания материалов (ЕМРА)
была проведена
широкомасштабная тест-
программа. За первой фазой
программы, во время которой
проводился анализ основных
применяющихся систем,
последовали испытания других
подоблицовочных конструкций,
имеющихся на рынке, проведение
которых было необходимо в
первую очередь их
производителям.
Лабораторные испытания
Лабораторные испытания
проводились над одним из
элементов стены с параметрами
1,50 м х 2,00 м в соответствии с
нормами EN ISO 8990 [3] в
экспериментальной
нагревательной установке,
предоставленной ЕМРА(рис.4).
Основная конструкция
стены состояла из 180 мм-ого
массивного бетона и утеплителя
из минеральной шерсти,
толщиной 100 мм. Вначале был
проведен «нулевой замер»
теплопередачи этой стены без
подоблицовочной конструкции при
перепаде температуры в 30 К.
Затем на стену была установлена
испытуемая подконструкция, и
при аналогичных условиях были
проведены повторные замеры.
Результирующая разница двух
замеров дает четкое
представление о дополнительных
теплопотерях, возникающих
вследствие действия
подконструкции (рис.5 и 6).
Числовые расчеты
Расчеты по мостикам холода
на фасадных элементах были
проведены согласно EN ISO
10211-1 (1995) [4].
Рис 4: экспериментальная нагревательная
установка, предоставленная ЕМРА
ВЫВОД:
В связи с возникшим
стремлением добиться
наибольшего редуцирования
энергопотребления -
законодательный акт
«предписания по
теплозащите 1995» к закону
об экономии энергии 2000 г.
тема «мостиков холода» в
прошлом рассматривалась с
разных сторон, однако, при
этом крайне противоречиво.
На сегодняшний день
существует практическое и
ориентированное на будущее
положение, которое при учете
полученных сведений по
теплопередаче и связанного с
этим уменьшения
потребления отопительной
энергии дает четкое
представление обо всех
Директива «определение
воздействия мостиков
холода на теплотехнику
навесных фасадов с
воздушным зазором»
После получения данных,
встала проблема приведения их в
письменный вид. Из
представителей различных
учреждений и отраслевых союзов,
участвовавших в этом
исследовательском проекте,
собралась редакционная
команда, которая и взялась за
разработку директивы для
применения полученных данных
на практике.
Рис. 5: вид экспериментальной стены с
установленной подконструкцией (фото ЕМРА)
На рис.10 представлены
металлические
подконструкции, проходившие
испытания, результаты которых и
составляют основу директивы.
Ассоциация производителей
навесных фасадов с воздушным
зазором рекомендует эту
директиву к применению в
Германии, т.к. сведения,
собранные в ней, помогут
оптимизировать систему
теплозащиты.
Содержание директивы
Данная директива обращена
к проектировщикам навесных
фасадов с воздушным зазором и
специалистам, занимающихся
исследованием
теплоизоляционных свойств, в
целях минимизации возможности
возникновения мостиков холода.
Эта директива будет в
помощь и производителям
подконструкций, которые,
пользуясь ей, смогут
стандартизировать свои
конструкционные системы.
Не в последнюю очередь
директива обращена и к
монтажным фирмам, которые
должны следить за тем, чтобы
теплоизоляционные свойства
систем навесных фасадов с
воздушным зазором не потеряли в
качестве при монтаже.
Поэтому наряду с
рекомендациями по расчетам
проектировщикам и информацией
по проведению испытаний,
директива содержит
иллюстрированные пояснения к
различным понятиям навесных
фасадов с воздушным зазором и
рекомендации по
предотвращению появления
мостиков холода при монтаже.
Основное ядро директивы
таблица данных, составленная на
основе результатов исследований
14 подконструкций. При
Рис.6: термография эксперВментальной
стены (ЕМРА)
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 7: ввод модели подконструкциив программу TRISCO для расчетов 3-D
170.0
170.0
1500
0.440
0 230
0 031
0030
Рис. 8: расчеты теплоизоляционных характеристик
пользовании этой таблицей
возможно определить влияние
всех возможных факторов
действия системы навесных
фасадов с воздушным зазором.
Таким образом, при учете
действия мостиков холода
подконструкции можно быстро
определить показатели
теплопередачи облицованной
внешней стены. Параллельно
директива позволяет исследовать
эффективность
функционирования терморазрыва
и, уже опираясь на эти данные,
монтажникам могут быть
поставлены конкретные задачи.
В директиве также
содержится пример расчета, что
значительно облегчает
применение исследования.
Основные факторы влияния
действия мостиков холода
Влияние мостиков холода на
показатели теплопередачи стены
с установленной системой
подконструкций обусловлено
следующими факторами:
• геометрия, форма и материал
строительных элементов
подоблицовочной конструкции,
особенно в области консолей,
закрепленных анкерами в
основании; и использование
дополнительных терморазрывов
(обзор на эту тему можно найти в
14 таблицах параметров
директивы);
• термическое сопротивление
анкеров (для большинства
материалов значения приведены
в форме таблицы);
• количество статических и
конструктивных точек анкеровки
(на обратной стороне каждой
Рис.9: изотермная картина разреза алюминиевой
консоли
таблицы параметров находится
формуляр расчетов).
Практический пример применения
расчетов по теплозащите
проиллюстрирован в виде
диаграмм на рис.11 и 12 на
примере двух разных
подконструкций.
— ОСНсеанке
ТеЛЛОИЛОТЫЦХЯ
термический
разделитель
консоль
несущий
профиль
опорная
обрешетка
При сравнении обоих
результатов можно установить,
что, несмотря на разницу
коэффициентов потери мостиков
холода в разных точках, их
влияние уравновешивается за
счет общего количества, что, как
показано на этих примерах, ведет
к одинаковому коэффициенту
теплопередачи.
Директива «Определение
влияния мостиков холода на
теплотехнику навесных фасадов с
воздушным зазором» является
настоящим практическим
пособием.
основание
анкером кх
теплоизоляция
термический
разделитель
КОнсОль
внешний у юл
(несущий профиль]
основание анкеровки
ТегЛОИМпнинн
BKepotuta
опорная обрешетка
Рис. 10 ряд исследуемых подконструкций
АЗБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
Материалы. - алюминиевый сплав, PVC-GHS
- облицовка из крупноформатных фиброиементных плит клепочный метод крепления
Геометрия
- консоли угловой профиль с поперечным сечением 60 мм« 4мм/плечо 50 мм* 130 мм
-несущие профили угловой профиль 45 мм *45 мм *2 мм
Анкеровка: металлические анкерные гильзы А4-сталь +М8 А4- стальные винты
Примечания, точки скольжения и опоры одинаковы, терморазрыв - 6 мм PVC-GHS
Нагрузки: давление ветра < 1100 N/m' / ветровой отсос < 770 N/лт
Собственный вес < 200 N.'rn*
Схема монтажа: разрез фасада площадью 12.3 m
Puc.11:
пример"
подоблицовочная
конструкция,
вариант А
14 точек опоры
□ 14 точек скольжения
Расчет теппопотерь:
Термическое сопротивление основания анкеровки (дырчатый кирпич, толщиной 30 см) 031 mJ КМ'
Толщина d теплоизоляции 0 10 m
Теплопроводимость . теплоизоляции 0.040 W/(mK)
Коэффициент теплопередачи незатронутой стены U 0.327W/(m'K)
Точечный коэффициент потери «мостиков холода» X 0.027 (W К]
Коэффициент теплопередачи фасада: (0 32712,3 + 28 0.027^12,3 = 0 39 W/(nr’K)
Материалы. - алюминиевый сплав, сталь с покрытием из алюминиевого цинка. PVC-GHS
- облицовка из оштукатуренных силикатно-кальцевых панелей
Геометрия
- алюминиевая U-образная стеновая консоль, параметры 100 мм* 93мм *100 мм d= 3-4 8 мм
-несущие профили стальной U-образный профиль 45 мм*80 мм*45 мм d = 1.5 мм
Анкеровка, винтовые дюбели и болты с цинковым гальваническим покрытием, диаметр 7 мм
Примечания точки скольжения и опоры одинаковы, терморазрыв - 6 мм PVC-GHS
Нагрузки, давление ветра < 1100 N.'m2 / ветровой отсос < 770 N/nr
Собственный вес < 200 N пт
Схема монтажа: разрез фасада площадью 12.3 m
Рис 12:
пример:
подоблицовочная
конструкция.
вариант Б
10 точек опоры
п Юточек скольжения
Диаграмма измерений
Термическое сопротивление R основания анкеровки m2K?W
________________________________________________________________________
Расчет теплопотерь*
Термическое сопротивление основания анкеровки (дырчатый кирпич толщиной 30 см) 031 m2 K'W
Толщина d теплоизоляции 0.10 m
Теплопроводимость, теплоизоляции 0,040 W/(mK)
Коэффициент теплопередачи незатронутой стены U, 0.327W/(nrK)
Точечный коэффициент потери «мостиков холода» X 0 041 [W К|
Коэффициент теплопередачи фасада: (0,32712 3 + 20 0,041)/12 3 = 0 39 VW(m K)
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРО
Качество
Гэрантия проектирования,
выполнения и соблюдения
первоначальной сметы расход
признаки качества навесных
фасадов с воздушным зазоров
Как при проведении
санации, так и при строительстве
нового объекта решающими
факторами в определении
качества готового фасада
являются правильность
проектирования и его
выполнения.
Согласно научно-
исследовательскому отчету Albau
(алюминиевое строительство),
дефекты системы навесных
фасадов с воздушным зазором
(СНФсВЗ) незначительны по
сравнению с другими системами.
Причина этого кроется в самой
системе:
теплоизоляция, подкоснтрукция и
облицовка являются теми тремя
элементами, которые находятся в
полном соотнесении и гармонии
друг с другом. Конструктивное
разделение функций защиты от
воздействия окружающей среды и
теплоизоляции гарантирует
высокую степень надежности и
контроля выполнения фасада и
его монтажа. В известной степени
эти три компонента зависят друг
от друга.
Неоспоримым
преимуществом СНФсВЗ
является возможность его
установки при любых погодных
условиях. На рынке известно
большое количество объектов,
монтаж которых выполнялся при -
20°С, а эксплуатация проходит при
-50°С. Такая устойчивость к
воздействию погодных условий
как раз то качество, которое
необходимо для строительства
зданий в регионах с
экстремальными климатическими
условиями.
Использование
информационных
источников гарантирует
надежность качества
Испытанные на практике и
постоянно обновляющиеся
нормативы служат
проектировщикам и монтажным
фирмам дополнительной
подмогой при выполнении фасада
и расчетах по нему:
• DIN 18 516-1 «вентилируемая
облицовка внешних стен», на
данный момент находится на
стадии переработки;
• ATV DIN 18 351 «выполнение
фасадных работ»;
• Правила облицовки
фиброцементом, часть 2,
«облицовка внешних стен
фиброцементом», изданы ZVDH.
Рис.1: установка СНФсВЗ на здание сберегательной кассы после 40 лет его эксплуатации
В DIN 18 516 установлены
основные положения по
проектированию, расчетам и
конструированию СНФсВЗ.
Однако, в нем не прописаны
рекомендации по самому
выполнению фасада.
Из новинок можно назвать Общие
Технические Условия Договора по
выполнению строительных работ
ATV DIN 18 351 «выполнение
фасадных работ». Они являются
частью VOB часть С и действуют
для крупноформатных и
керамических облицовок
навесных фасадов с воздушным
зазором.
В этой нормативе
регулируются строительные
работы, т.е. анкеровка
подконструкции, характеристики
самой подконструкции,
>УКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
устройство различных
компонентов системы,
теплоизоляция и соединение
строительных элементов между
собой.
Формулировки их
норматив действуют и для
мелкоформатных облицовок
внешних стен, поэтому при
согласовании с заказчиком и
исполнителем эти нормативы могу
быть рекомендованы к
применению.
Таким образом, они
служат «мостиком» между
требованием соблюдения
определенных технических
стандартов и их выполнением на
практике.
Компоненты
Техническая надежность и
конструктивные аспекты являются
теми причинами, по которым
СНФсВЗ находит все большее
применение. Компоненты этой
фасадной системы образуют
логические связи между собой.
Тепло изоляц ия
Минеральная теплоизоляция
открыта для проникновения
диффузионных паров, не
поддается горению и обладает
водоотводящими свойствами.
Кроме того, она полностью
соответствует критериям
предписания по опасным
материалам. Как правило,
теплоизоляция устанавливается
на несущую стену специальным
ВЫВОД:
Качество выполнения
фасада определяется, в
первую очередь, выбранной
системой, а также
строительными материалами
и элементами.
Согласно научно-
исследовательскому отчету
AIBau, объем появляющихся
повреждений на навесных
фасадах с воздушным
зазором ничтожно мал.
Строительно-физические
свойства фасадов уже
неоднократно
подтверждались на практике.
Качество выполнения
фасада также подкрепляет
надежность его установки и
гарантию соблюдения
первоначальной сметы
расходов.
Данные критерии закреплены
в новой норме ATV DIN 18 351
«выполнение фасадных
работ».
крепежом. Исполнитель должен
гарантировать, что между основой
и слоем изоляции не осталось
полого пространства. Тем самым
исключается возможность
проникновения холодного воздуха
извне. Крепление
теплоизоляционного слоя
происходит механическим
способом. Для этого подходят
крепежи с диаметром головки > 80
мм. При фиксации гибких
теплоизоляционных материалов
используются элементы
крепления, имеющие
определенные ограничения по
применению.
Подконструкция
Подконструкция это
статичное связующее звено
между несущей стеной и
выбранной фасадной облицовкой.
Параметры подконструкции
должны быть заданы таким
образом, чтобы толщина
теплоизоляционного слоя и
ширина воздушного зазора
конструировались с учетом
минимум 20 мм.
Анкеровка
подконструкции осуществляется
посредством одобренных
органами строительного надзора
элементами. Как правило, речь
идет о комбинации дюбелей и
винтов. Подоблицовочная
конструкция устанавливается с
возможностью регулировки в трех
плоскостях; таким образом,
облегчается выполнение
вертикального и соосного
монтажа.
В зависимости от
выбранного облицовочного
материала подконструкция может
быть выполнена из дерева до
самого верха высотного здания. В
этом отношении определяющими
становятся положения
строительных предписаний той
или иной страны.
Что касается подконструкций из
антикоррозионной стали или
Принцип крепления: вариант 1
Принцип крепления: вариант 2
Рис. 2: изоляционные панели закреплены
крепежом теплоизоляционного слоя в середине
панели и Т-образного стыка (вариант 1)
или в одной трети точек от площади панели.
Рис.З: крупноформатная фасадная панель
закреплена винтами на вертикально
расположенную деревянную подконструкцию.
Анкеровка осуществляется с помощью
стенного крепежа из алюминия.
Рис.4: алюминиевая подконструкция с
установленной клепочным методом
крупноформатной фасадной панелью.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис. 5: санация фасада отеля посредством покрытого пленкой алюминиевого листа
Рис. 6: санация жилого дома керамической
плиткой
Рис. 7: постройка нового дома с жилыми и
торговыми помещениями. Компоновка фасада
из комбинации черепичных панелей и стекла
разделяет функции здания.
алюминия, то их применение
разрешено на зданиях любой
высоты.
Наибольшее применение
в подконструкциях нашел
алюминиевый сплав AIMgSi 0,5
F25. Появление конструктивно
обусловленных мостиков холода
учитывается при определении
степени теплозащиты, а при
использовании терморазрывов
оно может быть сведено до
минимума. В этой связи
используется норматив
«определение влияния мостиков
холода на теплотехнику навесных
фасадов с воздушным зазором».
Крепления, соединения,
анкеровка
Рис.8: крупноформатные волокнистые панели с содержанием смолы на алюминиевой
подконструкции (новостройка, церковное здание)
Тип крепежа оказывает
определенное воздействие на
внешний вид готового фасада.
При этом различают видимый и
скрытый способ крепления. При
видимом способе используются:
заклепки, болты, скобы
(кляммеры) и шинные системы.
При скрытом навесные и сварные
болты, а также дюбели,
устанавливаемые с обратной
стороны.
Все требования к
крепежным элементам прописаны
в DIN 18 516-1. Кроме того, в
рамках Общих строительных
предписаний приведены
специальные положения,
обеспечивающие полную
надежность крепежа
облицовочных материалов.
Выбор крепежа, который
влияет на формирование
определенных конструктивных
аспектов, происходит при
согласовании с архитектором и
проектировщиком. Оптимальным
считается применение креплений
и соединений из
коррозионностойких материалов.
Крепления и соединения
позволяют без проблем
демонтировать фасад, например,
в случае перестройки или
реконструкции здания. В
настоящий момент, когда
проблема охраны окружающей
среды вышла на передний план,
возможности повторного
использования отдельных
строительных элементов
придается особое значение. В
отличие от других систем,
компоненты которых склеены друг
с другом, СНФсВЗ позволяет
беспрепятственно проводить их
фрагментацию. Выбор
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
анкеров зависит от передаваемой
нагрузки и типа основания анкера.
Применение каких-либо
индивидуальных решений на
фасаде должно быть согласовано
в органах строительного надзора.
Облицовка
Особое значение для внешнего
вида готового фасада имеет
безошибочный монтаж облицовки.
Плоскостность ее поверхности
обеспечена существенным
образом уже за счет четко
выверенной подконструкции.
Упомянутые в начале ATV DIN 18
351 облицовочные материалы
разделены на 7 групп:
• элементы облицовки из
металла и металлические
соединительные элементы;
• элементы облицовки из
керамики;
• элементы облицовки из
материала, произведенного под
высоким давлением, слоистого
пластика (HPL) или материалов с
усиленной волокнистой
структурой, например, древесного
Рис.9: декоративная облицовка фасада
панелями HPL (новостройка,
образовательное учреждение)
Рис.10: однослойное безопасное стекло в качестве навесного фасада с воздушным зазором
(здание ресторана)
цемента, фиброцемента, а также
смолистых композитов с
усиленной волокнистой
структурой.
• элементы облицовки из
пластика;
• элементы облицовки из
стекла;
• соединительные элементы и
комбинация материалов.
ATV DIN 18 351 «выполнение фасадных работ», параграф 2 «материалы, строительные элементы»
элементы облицовки из металла и металлические соединительные элементы нормы серии DIN 55 928 «коррозионная защита стальных сооружений посредством нанесения покрытий и пленок
элементы облицовки из керамики; DIN EN 87 разрешены строительным надзором
элементы облицовки из материала, произведенного под высоким давлением, слоистого пластика (HPL) или материалов с усиленной волокнистой структурой, например, древесного цемента, фиброцемента, а также смолистых композитов с усиленной волокнистой структурой DIN EN 438-1 разрешены строительным надзором
элементы облицовки из пластика DIN 16 901 фасонные детали из полимерных материалов DIN 16 927 плиты из размягчаемого поливинилхлорида
элементы облицовки из стекла DIN 18 516-4 однослойное безопасное стекло
соединительные элементы и комбинация материалов разрешены строительным надзором
изоляционные материалы
DIN 18 165-1
соединительные элементы, элементы
крепежа, анкеры
Нижеприведенная таблица
отражает основные требования к
материалам и строительным
элементам по ATV 18351
«выполнение фасадных работ»:
нормы серии
DIN EN 20 898
DIN EN 28 839
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.10: однослойное безопасное стекло в качестве навесного фасада с воздушным зазором
(здание ресторана)
Подробнее о качестве
фасада и гарантии
соблюдения первоначальной
сметы расходов
Квалифицированные
предприятия, выполняющие
работы, должны внести свой
вклад для обеспечения гарантии
полного соблюдения
первоначальной сметы расходов:
при этом необходимо учитывать
конструктивные требования в
зависимости от ветрового отсоса и
ветрового давления, выполнение
углов, оформление переходов при
комбинировании материалов,
меры по молниезащите здания
при помощи металлической
подконструкции и процесса
экранирования и т.д.
Важно исключить любые риски,
которые могут возникнуть
вследствие дефектных, не
способных нести нагрузку основ.
Также важно обеспечить
оптимальный водный режим и
установку оконных рам.
Водный режим и сочетание
металлов
Правильно заданный и
соблюденный водный режим
предотвращению появление
влаги и, тем самым, повреждения
фасада. В области аттика и
фасадных присоединениях
используется большое количество
металлических профилей,
поэтому важно выбрать
правильное сочетание металлов.
Таблица возможных комбинаций
металлов может оказаться
полезной.
Возможные сочетания металлов
АГ РЬ Си Zn NRS* st- пояснения
AI + 4» AI алюминий
РЬ 4- + + 4- 4- 4- I О свинец
Си • + • 4“ — Си медь, медный сплав
Zn 4* + 4- 4* Zn (титановый)цинк
NRS + 4* 4- 4* 4- 4* NRS нержавеющая сталь
ST 4- * + ST сталь горячего цинкования
+ возможно
- не возможно
* коррозионная защита по DIN 4113
Оконные рамы
Готовые рамы из
алюминия стали прекрасной
конструктивной и технической
альтернативой облицовке откосов
оконных проемов и опор
одинаковыми материалами.
Их применение
рекомендуется, в основном, в том
случае, если в фасад включено
большое количество окон
одинаковых размеров.
Готовые или
системныеоконные рамы из
алюминия должны быть
тщательно заварены в области
углов. Таким образом, прочное
соединение перемычек, откосов
оконных проемов и подоконников
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис.11: панели из натурального пильного камня установлены на этот фасад при помощи
системы крепления с обратной стороны
Русты, находящиеся внутри
фасада необлицованные рамы,
поперечные балки, стойки,
прогоны и подобные элементы,
шириной до 0,3 м в расчет не
принимаются.
Также не учитываются
пазы в облицовке, например,
отверстия, ниши, размером
больше 2,5 м.
Также из общего расчета длины
вычитаются разрывы свыше 1 м
длиной.
Обеспечено на длительный срок.
Перемычка этих оконных рам
имеет достаточно отверстий,
чтобы приточный воздух
беспрепятственно проникал в
воздушный зазор.
Оптимальный водный
режим обеспечен за счет задней
окантовки откоса оконного
проема.
Гарантия соблюдения
условия договора вплоть
до определения объема
выполненных работ
Требования к расчетам по
СНФсВЗ однозначно
сформулированы в новом ATV DIN
18 351, что значительно упрощает
дело.
Теперь к технической
гарантии на систему добавилась
еще и договорно-правовая.
Основанием для оценки
выполненной работы является
готовый фасад. В этих расчетах
подконструкция и теплоизоляция
не учитываются как отдельный
пункт.
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОР
Фаса
спосо
Происхождение, применение
действие навесных фесвдов <
воздушным зазором
1. Воздействие
климатических условий
на здание
Вне зависимости от разных
конструкций, примененных на
здании, всех их объединяет одна
общая задача:
они являются защитой человека,
животных, складского груза и
производственных процессов от
влияния погодных условий,
создавая благоприятный климат
внутри помещения. Для этого
внешнее покрытие здания должно
быть устойчиво к любым
проявлением атмосферных
явлений.
Каждое постройка
неизбежно подвергается
воздействию дождя, зачастую
ливневого дождя, а также тающего
снега. Кроме того, на любые
ежедневные и обусловленные
сменой времен года перепады
температуры и низкую
температуру в зимний период,
здание должно отвечать надежной
теплозащитой и адекватной
аккумулирующей способностью.
Во избежание
перенагрева внутренних
помещений, солнечное излучение
в летний период должно
удерживаться, а в зимнее время
года или в межсезонье наоборот
аккумулироваться и
способствовать обогреву здания.
Строительные элементы,
устойчивые к воздействию тех или
иных погодных условий, являются
климатически выдержанными и
всемирно рекомендованы к
применению в различных
климатических зонах, вне
зависимости от материалов,
использованных в общей
конструкции.
2. Конструктивное решение
и внешний вид фасадов
При ненастной погоде
однослойные стены,
выполненные из однородного
материала (черепицы, бетона,
глины, дерева и т.д.) могут
насквозь пропитаться влагой. При
этом перевязка стенной кладки
ослабляется, происходит
отслоение материала, вымывание
солей и, в конечном итоге,
разрушение под действием
холода. Одновременно
существенно ухудшаются
теплоизоляционные свойства.
Если на фасаде
используется не восприимчивый к
действию влаги материал,
например, натуральный камень,
то в зависимости от толщины
материала увеличиваются и
теплопроводность фасада. Это
Рис.1: облицованный черепичными панелями фасад сельского дома
(Тюрингия. Германия
Рис. 2: 170-ти летний крестьянский дом, облицованный дранью
(Рудные Гзры. Германия)
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
обстоятельство приводит к тому,
что толщина стен превышает
статистически рассчитанную.
Если здание облицовано
герметичным покрытием, вывод
влаги из внутреннего помещения
наружу (диффузия водяного пара)
значительно осложняется, т.к.
проникая через стену, она
сталкивается с препятствием.
На основании
вышеперечисленных нагрузок и их
последствий, появляются такие
типы компоновки, при которых
защищающая от воздействия
атмосферных явлений оболочка
здания выполняется отдельно от
несущей конструкции.
Одной из таких
климатически выдержанных
конструктивных систем является
система навесных фасадов с
воздушным зазором (СНФсВЗ).
Внешний вид таких фасадов
всегда разный, однако,
эффективность действия всегда
одинаково высока.
Преимущества этой
строительной технологии перед
однослойными стенами стали
известны достаточно давно.
Поэтому для защиты от
проливного дождя и ветра и
одновременно для улучшения
теплозащиты, внешние стены
фахверковых домов с
наветренной стороны, а иногда и
целиком, покрывались
облицовкой.
Для этого использовались
материалы, добытые из местных
месторождений. Чаще всего
применялся шифер, который до
сих пор защищает дома в
небольших поселках Мозеля,
Среднего Рейна, земли Гессен и
Тюрингии. В тех регионах, где
месторождений шифера нет, в
качестве облицовочных
материалов использовались
деревянные дранки или
вертикальные доски (Рудные
Горы, Рён и Хохшварцвальд).
В Северной Германии
применялась горизонтальная
обшивкой досками вразбежку или
глиняным кирпичом.
Распространение этих
строительных технологий
отображено на двух картах,
предоставленных господином X.
Элленбергом [1]. Сегодня можно
сказать, что применение покрытия
в качестве защиты от воздействия
внешней среды вышло далеко за
рамки первоначально
поставленных задач. Навесной
ВЫВОД:
Система навесных фасадов с
воздушным зазором является
одним из важнейших
решений в сфере
климатически обусловленной
архитектуры. Они ведут свое
начало из регионов с сырым
климатом. Однослойные
внешние стены зданий этих
регионов покрывались
дополнительным защитным
покрытием из местных
материалов.
Постоянно обновляющийся
спектр облицовочных
материалов и связанные с
этим различные возможности
по компоновке фасада ведут
к появлению фасадных
конструкций, отвечающих
всем требованиям
современности.
Следующий аспект
воздушный зазор,
способствующий
минимизации
вентиляционных
теплопотерь. Применение
этой строительной
технологии в будущем может
оказаться исключительно
эффективным при создании
новых интересных решений.
Фасад с воздушным зазором
превратился в самостоятельную
конструкцию.
Кроме возможности применения
разнообразных архитектурно—
конструктивных решений,
функциональные преимущества
фасадов, как и раньше, являются
неоспоримым доводом к их
применению. Не только растущие
с каждым днем требования к
теплоизоляции, для выполнений
которых порой возможна
установка лишь двухслойного
покрытия, но и возможность
проведения разноплановых работ
по санации здания, а также
оптимальные
теплоизоляционны ей
звукоизолирующие
характеристики закрепляют за
навесным фасадом с воздушным
зазором первое место среди всех
систем покрытия внешних стен.
3. Принцип действия
Нужно признать, что
качественно выполненный слой
штукатурки берет на себя
большую часть задач, стоящих
перед защитным покрытием
внешних стен. Однако, ее
долговечность в условиях уже
упомянутых нагрузок, по
сравнению со сроком
эксплуатации облицовки
оставляет желать лучшего.
Материал внешнего
покрытия должен быть абсолютно
герметичен и устойчив к
воздействиям атмосферных
явлений, однако, при этом важно
сохранить способность
конструкции выводить
оставшуюся после строительных
работ влагу или водяной пар,
образовавшийся в результате
эксплуатации помещения, через
русты облицовки.
Навесной фасад с
воздушным зазором, как он есть
сегодня, вырос как раз из этих
«защитных покрытий». Там, где
позволял материал (кирпич или
клинкер) или где для крепления
облицовки требовалось
применение особого типа
подконструкции, был
сконструирован воздушный зазор,
в котором свободно циркулировал
воздух.
Оказалось, что не только
облицовочный материал, но и
конструктивно правильно
выполненный воздушный зазор,
действие которого сравни
функциям чердачного помещения,
улучшает фукциональность
покрытия, защищающего от
воздействия неблагоприятных
погодных явлений.
Уже в научных пособиях
для конструкторов 19 века было
указано, что для обеспечения
свободного движения воздуха
необходима несущая обрешетка,
только в этом случае движение
воздуха не будет ни чем
ограничено.
Для того, чтобы
диффузионно выводить водяной
пар, наличие проницаемого
воздушного отсека
необязательно, т.к., как правило,
русты облицовки обеспечивают
достаточную связь с наружным
воздухом.
Однако, вследствие
наличия этих же рустов,
невозможно предотвратить
попадание дождевой и талой воды
на заднюю поверхность
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
рис.З: каркас фахверкового дома, выполненный из
деревянных блоков, заполненных глиной, часто
покрывался определенной облицовкой во избежание
воздействия дождя (например, в океанической
климатической зоне северно-западного
Миттельгебирге). В регионах месторождения
сланцевых пород в качестве облицовки
использовались тонкие панели из шифера. В
южной области Нижней Саксонии приходилось
довольствоваться облицовкой из красной
кровельной черепицы. В некоторых регионах
использовали длинные или короткие доски или
дрань.
облицовки. На скорость
высыхания этой воды в первую
очередь влияет достаточное
движение воздуха и тепловое
излучение в воздушном зазоре.
Для облицовочных панелей,
установленных на высоту этажа,
толщина воздушный зазора
должна быть минимум 20 мм.
Движение воздуха может быть
Вызвано термической силой.
Внутри воздушного зазора
системы навесных фасадов
формируется особый
микроклимат, на который
существенное влияние оказывает
поток воздуха, однако, благодаря
созданному микроклимату, при
внешнем воздействии
температура внутри зазора выше,
КА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис.4: причины выполнения обшивки стен домов
досками могут быть различны, также как и
масштаб такой обшивки. Обшитые досками
треугольники фронтона заступили на место
покрытых соломой шатровых крыш (вальмов),
встречающихся чаще всего в южной Вестфалии.
Для защиты блочной конструкции, выполненной из
древесных хвойных пород, от дождя часто
применялась обшивка вертикальными досками (в
основном, на Юге и Юго-Востоке Федеративной
республики). В Оденвальде и Рёне короткие доски
использовались по типу драни. В земле Шлезвиг-
Гольштиния чердачный полуэтаж часто
покрывался досками или. уже позже, цинковыми
листами.
Чем температура наружного
воздуха.
Процессы радиационного
теплообмена и характер
воздушного течения в воздушном
зазоре являются первопричинами
повышения температуры, что, в
свою очередь, сокращает разницу
температур и, соответственно,
потери тепла по сравнению с
теплопотерями стены, на которую
навесной фасад с воздушным
зазором не установлен. При том
же тепловом сопротивлении
внутреннего покрытия это
свойство фасада обеспечивает
снижение теплопотери во время
зимнего периода до 5-25%.
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Одновременно с этим покрытие,
защищающее от воздействия
неблагоприятных погодных
условий, может выполнять роль
экрана, предохраняющего от
влияния прямого солнечного
излучения и охлаждения в ночное
время, возникающего вследствие
потери радиационного тепла.
Обеспечивая защиту от
солнечного излучения, поток
воздуха способствует отводу
тепла. При этом нужно учесть, что
застоявшийся воздух уже не
может функционировать в полную
силу. Если компоновка
воздушного зазора выполнена
грамотно, то с его помощью может
быть удержано до 2/3 тепловой
нагрузки внутреннего помещения.
Поперечное сечение отверстий,
через которые происходит приток
или отток воздуха, не может быть
меньше, чем глубина воздушного
зазора. Таким образом,
хорошая функциональность и
долговечность фасада зависит от
правильно заданных параметров
зазора. Практически все типы
материла, включая древесные,
могут противостоять воздействию
погодных условий, если:
• после промокания они быстро
высыхают;
• при термической нагрузке они
сохраняют свою мобильную
Рис.5:
мелкоформатная
фасадная
облицовка на
алюминиевой
подконструкции.
Система
позволяет
использовать
изоляцию
любой
толщины.
способность;
• сохранятся разница давлений
и тяги воздушного потока.
Навесной фасад с воздушным
зазором уже давно перестал
выполнять функции только
защитного покрытия,
предохраняющего от воздействия
погодных явлений.
Выверенный
конструктивный принцип
разделения функций защитного
покрытия, теплоизоляции и
несущей стены позволяет
применять любой материал,
необходимый для осуществления
того или иного замысла, и, таким
образом, реализовывать любое
технически и экономически
выгодное решение.
Несмотря на то, что
большинство свойств навесных
фасадов с воздушным зазором
изучены и описаны в достаточной
степени (защита от воздействия
погодных явлений, быстрая
высыхаемость несущей
конструкции, возможность
максимального варьирования
толщины и типа теплоизоляции),
всегда находятся новые
возможности для
усовершенствования этой
конструкции.
В связи с требованиями о
Рис. 6: вертикальное сечение мелкоформатной
фасадной облицовки. Алюминиевая подконструкция
может регулироваться в трех плоскостях и
расположена по всему периметру здания.
Таким образом, неровности и сдвиги выравниваются,
и достигается желаемая отвесность.
Рис. 7: функции теплоизоляции и защиты от
воздействия атмосферных явлений конструктивно
разделены. Существенным фактором является
расположенный между этими слоями воздушный зазор
понижении энергопотребления,
большая роль отводится не только
трансмиссионным, но и в
значительной степени
вентиляционным потери тепла.
Сегодня здания, вентиляция
которых традиционно
осуществлялась посредством
проветривания, снабжаются
регулируемой системой
вентиляции. Подобные
вентиляционные установки
испытываются на способность
регенерации тепла. В этой связи
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис. 8: строительство нового офисного здания в г. Хемнитц (Гэрмания). Компоновка фасада
выполнена из комбинации мелкоформатных черепичных панелей и стекла.
Рис.9: санация фасада жилого дома в г. Гамбург (Гэрмания) при помощи крупноформатных
волокнистых композитных панелей с содержанием смолы
речь идет о том, что тепло,
образовавшееся в воздушном
зазоре вследствие инсоляции, не
выводится наружу, а загоняется
движущимся потоком воздуха
внутрь помещения.
Необходимо помнить, что
внешний вид фасада,
выполненный в современном
стиле, или облицованный
шифером, как в старые времена,
не самый главный фактор,
наделяющий здание особым
характером. Архитекторов и
заказчиков намного больше
привлекают другие аспекты:
возможность технического
усовершенствования, надежность
во всех отношениях и
строительно-климэтическое
качество фасада. Именно эти
вышеперечисленные
характеристики с каждым днем
повышают спрос на этот тип
конструкции.
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Фасады,
способные дышат
Навесные фасады с воздушны,
зазором: успешное озеленение
применением специальных зна>
Зелень на фасаде -
оформление, которое
нравится всегда
Зелень, вживленная в
фасад, воспринимается далеко не
как просто неодушевленная
деталь оформления. В первую
очередь это выражение
экологического сознания и знак
качества жилого пространства.
Озелененное
пространство уменьшает
транспортный шум, очищает и
освежает воздух. Наряду с этими
городскими экологическими
аспектами, озеленение фасадов
дает еще целый ряд преимуществ.
Вопреки старым убеждениям,
озеленение не обязательно ведет
к появлению насекомых.
Напротив: птицы, которые находят
в этой зелени приют, способствуют
поддержанию экологического
равновесия.
Порой, сами планы
застройки, нормы допустимого
вмешательства и компенсации
вынуждают заказчика
воспользоваться озеленением
фасада.
Оптика и
функциональность...
Условия для длительного
озеленения
Для того, чтобы продлить жизнь
озелененным сегментам фасада,
необходимо соблюдать все
конструктивные характеристики.
Только в том случае, если они
совпадают с индивидуальными
характеристиками растения,
возможно получить озелененный
Рис 1: вид озелененной площади фасада
Рис.2: clematis viticella (ломонос)
участок желаемой формы.
Важно добиться создания
взаимных связей между фасадной
конструкцией и фасадной
облицовкой, а также своими
запросами, объективными
характеристиками роста
вьющихся растений и их
подконструкцией, которая часто
называется «помощник вьюна».
Выбор подходящих вьющихся
растений. Искусство создания
форм
Феномен «негативного
фототропизма» - появление
болезни света у вьющихся
растений -достаточно
распространен. В первую
очередь, это касается циссусов
(Hedera, Campsis, Parthenocissus
tricuspidata и т.д.). Они держатся
непосредственно на поверхности
и давят на нее своим весом.
Поэтому, для озленения фасада
они не подходят.
Для этих целей
рекомендуются лиановые
(вьюнки), усиковые растения и
плющи.
Зеленые эльфы и цветущие
слоны... Сведения о
проведении расчетов
Необходимые для
проведения расчетов показатели
получаются из:
• веса подконструкции для
зелени;
• ее отступа от стены;
• веса растений в намокшем
состоянии с учетом перевеса и
норм согласно требованиям DIN
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
1055-4 и -5 «Проектные нагрузки
строений, транспортные нагрузки,
ветровые нагрузки для зданий, не
подверженных вибрационным
воздействиям ( особенно в
отношении ветровых нагрузок
стены), гололедная нагрузка».
Необходимо учитывать и
изменение длины подконструкции
для зелени, обусловленное
перепадами температуры. Во
избежание этого, используются
«плавающие точки» или растяжки
с нажимными пружинами. Эти
приспособления также позволяют
избежать напряжений, вызванных
быстроразрастающимися
растениями. При этом необходимо
избегать появления препятствий
роста в ширину.Отклонения и
деформации подконструкции для
зелени, образующиеся в
результате нагрузки, оказываемой
сильно вьющимися растениями,
можно частично предупредить,
используя прочные на изгиб
элементы, частично за счет
подрезки растений.
Решетчатые и сетчатые
системы
Успешное решение по
озеленению предполагает не
только тщательно вычисленные
параметры подконструкции для
зелени и ее крепления, но и
правильный выбор растений.
ВЫВОД:
Озеленение фасада
пользуется все большим
интересом и является не
просто оформительским
элементом. Оно защищает от
вредных эмиссий и
обеспечивает
дополнительный комфорт в
общем качестве жилья. При
правильной комбинации
вспомогательных
конструкций, анкеровки и
соответствующих видов
растений возможно добиться
оригинального решения по
зеленому оформлению
фасада.
Старые или просто
приобретшие
неприглядность фасады
могут восстановить былую
красоту за счет умелого
озеленения. Однако, в
основном, нанесение
зеленого орнамента на фасад
следует рассматривать как
долгосрочное мероприятие.
Сейчас для выполнения этой
задачи есть все
необходимое: технические
сведения и соответствующие
растения.
растянуть должным образом,
чтобы:
• мягко уловить движение
растения под воздействием ветра
и избежать их повреждений, а
также избежать врастания сильно
вьющихся растений в их
подконструкцию. Во время фазы
роста необходимо осуществлять
усиленный контроль за
растением.
Решетчатые и сетчатые
подконструкции для вьюнков
изготавливаются из специальной
стали или из стеклопластиковых
стержней. Последние являются
особенно легкими и обладают
незначительной теплопроводной
способностью.
Анкеровка и крепление
подконструкций для
растений
Правильно вымеренные
крепления с соответствующей
анкеровкой гарантируют
долговременную фиксацию
зеленого орнамента на фасаде.
На рис. 8 и 9 показан принцип
фиксации крепежа для растений
при установке системы навесных
фасадов с воздушным зазором.
Крепление вьющихся растений на
многослойные внешние стены
Рис.З: vitis coignetiae
(декоративный виноград, а также красный виноград)
Отступы профиля и его диаметр
являются решающими при
определении наиболее
подходящего для вьющегося
растения типа конструкции.
Какправило:
• для вьющихся растений
задается вертикальное
направление;
• для усиковых растений
используется более узкая и
преимущественно квадратная
решетчатая структура.
Канатные подконструкции для
озеленения необходимо
Рис.4: Akebia quinata (акебия)
Рис.5: Vitis vinifera (настоящий виноград)
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.6: Wisteria sinensis (глициния китайская)
надежно с конструктивной точки
зрения в том случае, если
покрытие, защищающее стены от
воздействия погодных явлений не
испытывает дополнительной
нагрузки.
В случае необходимости,
возможно выполнить анкеровку
конструкции для вьющихся
растений уже постафактум. При
этом анкеровка конструкции
устанавливается напрямую в
несущую внешнюю стену.
Как правило, установить
постфактум конструкцию для
вьющихся растений на отдельные
компоненты под конструкции
здания (кронштейны, несущий
профиль) или на саму облицовку
невозможно. В этом случае
необходимо частично открыть
облицовку и изоляцию и закрепить
конструкцию для растений
дюбелями, одобренными
органами строительного надзора.
Правильный уход
гарантирует успех
Красивое озеленение
фасада результат тщательного,
профессионального ухода. Сюда
относятся правильно
организованный полив,
соответствующая подкормка
удобрениями и регулярная
подрезка растений.
Рис.7: Akebia quinata (акебия)
Рис.8: конструкционная система фасада с
интегрированной функцией озеленения
вьющихся растений
Рис.10: Aristolochia macrophylla (садовый жасмин)
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Минераль|
залог эф
функциоь
фасадов
зазоро
ГПР
а
Минеральные материалы,
применяемые в системе изоляции
навесных фасадов с воздушным
зазором, уже давно
зарекомендовали себя, т.к. они
являются оптимальной защитой
от влаги, легко перерабатываются
и обладают высокими
теплоизоляционными
характеристиками. Таким
образом, они полностью отвечают
требованиям новой Директивы по
энергоэкономии (EnEV).
С конструктивной точки
зрения, каждый компонент
навесного фасада с воздушным
зазором выполняет
определенную, отведенную
именно ему функцию.
Минеральная изоляция действует
как элемент, обеспечивающий
надежную тепло- и
влагоизоляцию.
Если теплоизоляция
установлена правильно, она
способна отвечать
дополнительным требованиям по
пожаробезопасности и
звукоизоляции.
Такой широкий спектр
функций готовы выполнять далеко
не все материалы, но, например,
стекло- или минеральная вата
соответствуют всем
вышеперечисленным
требованиям и поэтому широко
употребляются в системе
теплоизоляции навесных
фасадов.
Основные предписания,
правила и директивы по
применению минеральных
изоляционных материалов
• 3-е предписание по
теплозащите от 01.01.1995;
• DIN 4102 “пожарные
характеристики материалов и
строительных элементов”
• DIN 4108 “теплозащита в
высотном строительстве”;
• DIN 4109 "звукоизоляция в
высотном строительстве”;
• DIN 18 165-1 "волокнистые
изоляционные материалы в
строительстве”;
• DIN 18 516-1 "вентилируемая
облицовка внешних стен”;
• VOB/C Общие Технические
Условия договора строительных
работ (ATV) DIN 18 351 “работы по
выполнению фасада”;
• Книга рабочих стандартов;
область деятельности 502
“навесные фасады с воздушным
зазором”;
• Сопроводительная тетрадь к
Книге рабочих стандартов,
область деятельности 502
"навесные фасады с воздушным
зазором”;
• Директива “определение
влияния мостиков холода на
теплотехнику навесных фасадов с
воздушным зазором”.
Теплозащита: минеральная
изоляция обеспечивает
благоприятную
температуру внутри
помещения
С введением 3-его
предписания по теплозащите от 1
января 1995 была установлена
цель - снизить потребление
энергии и связанный с этим объем
вредных эмиссий от жилых и
промышленных построек. Чтобы
достигнуть поставленной цели,
был установлен максимальный
годовой объем необходимого
отопительного тепла, который мог
варьироваться в зависимости от
A/V (отношение теплопроводной
площади А к включенному объему
здания V).
Максимальный годовой объем
необходимого отопительного
тепла для новостроек, а в
определенных ситуациях и для
Рис.1: навесной фасад с воздушным зазором из стекла,
под которым установлен слой теплоизоляции из
минерального материала, волокна которого
закрашены в голубой цвет
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
реконструированных объектов,
составляет 54, максимально 100
kWH/m2 отапливаемой полезной
площади здания в год.
Относительно этих площадей, это
соответствует расходу 7-12
литров жидкого топлива на
квадратный метр.
Из соображений
строительной физики и просто для
обеспечения большего комфорта,
будет разумно уже на проектной
фазе спланировать равномерное
распределение теплозащиты на
все внешние стены здания,
подверженные воздействию
наружного воздуха. Вследствие
определенных конструктивных
особенностей
достичь требуемого показателя U
(относительно общей площади) в
области стенных отверстий (окна и
двери) практически невозможно.
Если учитывать данные
параметры, то рекомендуемый
приблизительный показатель U
для изолируемой стены
составляет 0,3-0,4 W/(m2K). Это
соответствует толщине
теплоизоляционного материала
(группа теплопроводности (WLG)
035 [теплопроводность < = 0,035
W/(mK)]) 80-100 мм. Однако,
окончательное значение толщины
изоляционного слоя определяется
по произведенным в полном
соответствии с 3-им
предписанием по теплозащите
строительно-техническим
расчетам.
Рис. 2: канцелярия федерального президента в г. Берлин, выполненная в соответствии со всеми экологичес-
кими и строительно - техническими предписаниями
ВЫВОД:
Применение минеральной
изоляции позволяет
реализовать сразу несколько
задач тепло-, влаго-, звуко-
защиту, а также улучшить
противопожарные
характеристики системы
навесных фасадов с
воздушным зазором.
Минеральные материалы
достаточно пластичны, что
облегчает работу с ними и
способствует их идеальному
закреплению на любой
поверхности и
подконструкции.
Причем вне зависимости
того, применяются ли
минеральные материалы на
новостройках или на
реконструированных
зданиях, они всегда
способствуют поддержанию
функциональности
конструкции здания. Однако
не стоит забывать, что любой
направленный на успех опыт
должен быть подкреплен
научными сведениями.
Поэтому при выборе
изоляционных материалов и
выполнении работ
рекомендуется обратиться к
уже известному 3-ему
предписанию по теплозащите
и недавно вышедшей
Директиве по
энергоэкономии (EnEV).
Конструкция стены, вариант 1
(рис.З):
• Внутренний слой штукатурки,
известково-алебастровая
штукатурка 1 см
• Несущая стена,
железобетон 20 см
• Минеральная теплоизоляция,
группа теплопроводности
WLG 035 8 см
• Воздушный зазор 2 см
• Облицовка
• Показатель U стенной
конструкции: 0,38 W/(m2K)
(конструктивно обусловленное
действие мостиков холода не
учтено)
Конструкция стены, вариант 2
(рис.4):
• Внутренний слой штукатурки,
известково-алебастровая
штукатурка 1 см
• Кирпичная кладка Л = 0,14
W/( m2K), LM 21 36,5 см
• Показатель U стенной
конструкции: 0,36 W/(m2K)
Преимущества первого
варианта конструкции стены
• т.к. изоляционный материал
способствует поддержанию
равномерной температуры, то в
кладке не возникает напряжение,
вы вызывающее появление
трещин;
Внутри
1 .известково-гипсовый раствор
2.железобетон В 25
З.изоляционные фасадные панели WLG 035
U-показатель = 0,38 W/qmK
Рис.З: навесной фасад с воздушным зазором
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
•высокая теплоаккумулирующая
способность несущей стены
обеспечивает равномерную
температуру в течение всего
времени суток.
Энергоэкономичное жилье
требует наличия более
плотного
теплоизоляционного слоя
Для энергоэкономичного жилья
требуется изоляционный
материал большей толщины,
нежели в других случаях. Вместе с
этим важно предотвратить
появление мостиков холода.
Поэтому нельзя допускать
появления в теплоизоляционном
слое швов, зазоров и щелей, а
компоновка подконструкции
должна быть соотнесена со всеми
строительно-физическимии и
статическими требованиями.
Показатель U для внешних стен
должен быть < 0,25 W/(m2K). При
использовании изоляционного
материала группы
теплопроводности WLG 040
общая толщина изоляционного
слоя составляет примерно 15 см,
без учета массивной внешней
стены, которой вследствие
определенных теплотехнических
причин зачастую пренебрегают в
конструкции навесных фасадов с
воздушным зазором. Если
применяется изоляционный
материал другой группы
теплопроводности - WLG 035,
однако при этом толщина его
остается такой же, возможно
добиться показателя U от 0,2
W/(m2K).
Когда требуется изоляционный
материал нестандартной
толщины, проектировщик должен
рассчитать это значение, подведя
энергетический баланс с учетом
определенных условий.
Законодательные требования
по теплозащите в будущем
только усилятся
С выходом Директивы по
энергоэкономии (EnEV) следует
ожидать и очередное повышение
требований по теплозащите
зданий.
Впервые в этой директиве
можно будет ознакомиться со
сведениями о степени
эффективности и утилизации
отопительных установок. Помимо
этого, этот документ повествует и
о возможных способах
оптимизации отопительной
техники.
Согласно директиве, требования,
предъявляемые к толщине
изоляционного материала,
примерно соответствуют
требованиям к тем материалам,
которые применяются на
энергоэкономичном жилье; при
чем при определении толщины
теплоизоляции будет учитываться
и возможное в дальнейшем
проведение санации здания.
Выпуск Директивы по
энергоэкономии запланирован на
2000 г.
Защита от влаги: открытая
для диффузии конструкция с
минеральной изоляцией
Группа теплопроводности, к
которой относится материал,
является не единственным
показателем, необходимым для
определения климатически
обусловленной защиты от влаги.
Кроме этого, учитывается и
коэффициент сопротивления
диффузии водяного пара Ц .Этот
коэффициент отражает
сопротивление диффузии
водяного пара по отношению к
воздуху при одинаковой толщине
слоев. Конструкция стены и выбор
материала должны гарантировать
уменьшение сопротивления
диффузии пара, выходящего из
внутреннего помещения наружу.
Установленная в системе
навесных фасадов с воздушным
зазором минеральная изоляция
как нельзя лучше отвечает этому
требованию. Благодаря
незначительному показателю Ц
этих изоляционных материалов,
равному 1(примерно равно
коэффициенту воздуха), влага,
оставшаяся после проведения
строительных работ, или водяной
пар, образовавшийся в результате
эксплуатации помещения,
беспрепятственно выводится
наружу через стену и
изоляционный слой.
При этом конденсации
водяного пара в изоляционном
слое не происходит (рис.5).
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис.6: санация «панельной постройки» при помощи навесного фасада с воздушным зазором и керамической облицовкой
Традиционный способ
расчета: метод Гпазера
Содержание водяного пара в
воздухе вызывает появление
давления пара. Являясь
составляющей суммарного
атмосферного давления, оно
зависит от температуры и поэтому
его показатели в помещении и на
свежем воздухе различаются.
Давление пара влияет на
движение водяного пара сквозь
тот или иной строительный
элемент по направлению к
области перепада давлений (как
правило, это движение
происходит изнутри наружу).
Метод Глазера подытоживает
количество водяногопара,
который проникает в здание и то
количество, которое выходит в
атмосферу. Остаточная влага не
должна превышать критическую
отметку и полностью высыхать в
летний период.
Минеральная изоляция при
санации «панельных
построек»
Вследствие постоянной
циркуляции воздуха в воздушном
зазоре, расположенном между
изоляционным слоем и
облицовкой, все элементы
конструкции навесного фасада
остаются в сухом состоянии, а
водяной пар, образовавшийся в
результате диффузии, выводится
наружу, не причиняя при этом
никакого вреда
теплоизоляционному материалу.
Это свойство навесных фасадов
широко используется при санации
панельных построек. Применение
системы навесных фасадов с
воздушным зазором на панельном
типе стенной конструкции,
обеспечивает защиту от
появления коррозии. После
нанесения облицовки и установки
открытого для диффузии слоя
минеральной изоляции, покрытие,
защищавшее стены от
неблагоприятных погодных
явлений, больше не подвергается
каким бы то ни было
атмосферным воздействиям,
сырые стены быстро высыхают, а
содержание влаги не превышает
критической отметки.
Непроницаемость стен
защита от лиенееого
дождя
Согласно DIN 4108-3 (группа
нагрузки III), навесные фасады с
воздушным зазором устойчивы к
воздействию ливневых дождей.
Попавшая через открытые
русты влага выводится в
воздушный зазор, не попадая на
минеральную изоляцию (рис.7).
Звукоизоляция: защита от
воздушного шума может
быть улучшена до 15 дБ
В приложении 1 к DIN 4109
параграф 10.1.1 закреплено, что
для звукоизоляции внешних стен,
облицованных материалами,
отвечающими требованиям DIN 18
51601, в расчет берется только
обусловленная параметрами
площади масса внутренней
стены. Исключения возможны
только в том случае, если
реальный коэффициент
звукоизоляции навесных фасадов
с воздушным зазором
определяется по DIN 4109
параграф 6.3 на основании
результатов экспертизы. В этом
случае для расчетов,
подтверждающих
соответствующий уровень
звукоизоляции, можно
использовать положительные
качества облицовочных и
изоляционных материалов.
Изоляция внешних стен от
воздушного шума может быть
улучшена до 5-15 дБ за счет
установки системы навесных
фасадов с воздушным зазором.
Большую роль в этом играют
минеральные изоляционные
материалы. За счет своей
пористой структуры
звукоизоляционные материалы
способны практически полностью
абсорбировать поступающие
звуковые волны. Это свойство
выражается как
аэродинамическое
сопротивление S >5 kPas/m2,
которое характерно для всех
минераловатных изоляционных
материалов (сокращенное
буквенное обозначение w).
Пожарная безопасность:
огнеустойчивость
минеральных изоляционных
материалов
Согласно нормам
экспериментального
строительства, для построек
особого значения и цели
эксплуатации должны
использоваться только
огнеустойчивые материалы. В
этом случае для изоляции
навесных фасадов с воздушным
зазором должны использоваться
только минеральные материалы.
Минераловатные изоляционные
материалы обладают
огнеустойчивыми
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
характеристиками и согласно DIN
4102-1 относятся к группе А. Они
применяются без всяких
ограничений на зданиях любой
высоты и назначения. В случае
пожара минеральные
изоляционные материалы
предотвращают распространение
пламени и служат защитой
находящихся в помещении людей.
Таким образом, минеральные
изоляционные материалы
являются неотъемлемой частью
профилактических мер по
противопожарной защите.
Укладка изоляционных
материалов: гарантия
надежности выполнения
работ
размер плит - 600X600 мм,
горизонтально открытые русты- 8мм.
воздушный зазор- 60 мм
1 k V К горизонтально и вертикально
дождь 100% открытые русты
Минеральные изоляционные
материалы позволяют быстро и
эффективно заложить в систему
изоляционный слой.
Незначительный вес этих
материалов значительно
облегчает работы по их установке.
Следующим преимуществом
таких материалов является их
способность адаптироваться к
особенностям подконстуркции и
неровностям основы. Благодаря
эластичной структуре панелей,
изоляционные материалы плотно
прилегают даже к самой неровной
поверхности основы. Обкладка
краев панелей войлоком
обеспечивает оптимальное
функционирование изоляции без
появления мостиков холода
(рис.8).
Минеральные
изоляционные материалы
как дополнительный
элемент композиции
Видимые швы еще одна
важная конструктивная
особенность системы навесных
фасадов с воздушным зазором.
Слой войлока, нанесенный на
лицевую сторону минеральной
изоляции, также может дополнить
общую компоновку. Обычно
используются черные или светлые
войлочные материалы. Можно
добиться интересного эффекта,
применив в композиции
стеклянного фасада цветной
войлок. В этом случае для
архитекторов открываются
широкие возможности для
воплощений своих творческих
решений.
размер плит - 600X600 мм.
горизонтально и вертикально
открытые русты- 8мм,
воздушный зазор-100 мм
фасадная плита
воздушный зазор
стеклохолст на видимой стороне минерального утеплителя, 60 мм
передняя область минерального утеплителя ? 0-15 мм
задняя область минерального утеплителя
Рис. 7: концепция двухступенчатой герметизации - основная часть дождевой воды отводится с поверхности фасада
незначительной объем влаги или талой воды, попавшей на поврежденные места, выводятся в воздушный зазор
♦ 1
Рис.8: При наличии неровностей на основе важно обеспечить тесное соединение изоляции и основы
анкера во избежание попадания воздуха на изоляционный материал и возникновения теплопотерь
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис.9: пример крепления изоляции навесных фасадов с воздушным зазором с облицовкой, установленной
на деревянную или металлическую подконструкцию
Соответствующие нормам DIN 18
165-1 и обладающие требуемой
прочностью на разрыв, а также
определенный тип клея.
Крепление изоляции
осуществляется, как
правило, механическим
путем
Правила установки
крепежей в системе навесных
фасадов с воздушным зазором
установлены в ATV DIN 18 351
“выполнение фасадных работ».
Изоляционные плиты крепятся
механическим способом при
помощи в среднем пяти
крепежных элементов на 1 кв.м.
Формат панелей обуславливает
выбор нужного алгоритма
крепления, (рис.9, вариант 1 и
вариант 2, выбранный формат
панелей 1250 мм х 600 мм).
При более высоких
нагрузках (высота здания,
расположение на незащищенной
местности) необходимо
использовать дополнительные
крепежи в области кромок и в
середине панелей.
На крепежные элементы,
используемые для надежной
фиксации изоляции, требования
органов строительного надзора не
распространяются.
Соответственно, для дюбелей,
закрепляющих изоляционный
слой, необязательно получать
разрешение к применению или
проводить расчеты их несущей
способности.
Для надежности
крепления на длительный срок
рекомендуется применять
зарекомендовавшие себя
крепежные элементы из
полимерных материалов
(пластмассы) высокой вязкости и
устойчивых к напряжению, из-за
которого возникают трещины.
В отдельных случаях,
когда система навесных фасадов
находится на высоте,
превышающей стандарты
высотного строительства, для
фиксации изоляционных
материалов используется крепеж
Рис.10: важно, чтобы крепежные элементы
способствовали минимизации возможности появления
мостиков холода Здесь, крепеж изоляционного
материала с глубоким упором
из оцинкованного или
нержавеющего стального листа. В
этом случае нет необходимости
запрашивать разрешения органов
строительного надзора.
Выбор диаметра головки
крепежа зависит от характеристик
изоляционного материала
(например, прочность при сжатии)
и должен составлять минимум 60,
как правило, 90 мм (рис.10). В
случае использования
эластичных изоляционных
материалов рекомендуется
выбирать крепеж с ограничителем
удара, чтобы сохранить полную
толщину изоляционного
материала.
Большую помощь при
монтаже может оказать
дополнительный способ
крепления, который заключается в
точечном склеивании или
склеивании полосами
изоляционных плит при помощи
специального монтажного клея. В
дальнейшем это позволяет
упростить процесс регулировки.
В отдельных случаях при
согласовании с производителем
изоляционных материалов и при
выполнении определенных
строительных предписаний
возможно проведение монтажа
только на основе склеивания.
Однако для этого необходимо
использовать специальные,
рекомендованные
производителем, изоляционные
плиты типа WV-w,
Рентабе
навеснь
с воздуь
Новое тройки
1. Фасады -
идентичность рыночная
стоимость
Со времен модерна
термин «фасад» на языке
архитекторов звучит как синоним
имиджа здания. Сегодня
значимость здания определяется
не по сроку его эксплуатации, а,
скорее, по его способности
адоптироваться под требования
современности, только в этом
случае фасад становится
отдельной, самостоятельной
единицей. Для того чтобы
воплотить эту идею в жизнь, нужно
спроектировать здание,
наделенное высоким
эстетическим потенциалом, с
одной стороны, а с другой,
отвечающее всем требованиям по
функциональности.
Если учитывать
технические, экологические и
эстетические аспекты, решающим
фактором при создании
концепции фасада является его
рентабельность относительно
рыночной стоимости, которая, в
конечном итоге, должна быть
приемлема для покупателя или
арендатора. Только в том случае,
когда по фасаду
(усовершенствованное покрытие
здания), можно определить всю
палитру выполняемых им
функций, а выбранный
облицовочный материал отражает
процессы, происходящие внутри,
фасад приобретает особую
значимость и, как следствие,
высокую рыночную стоимость.
Поэтому выбор
высококачественной системы
навесных фасадов с воздушным
зазором (СНФсВЗ) очевиден.
1.1 Компоненты системы /
комбинация материалов
При четком разделении
функций компонентов фасадной
системы СНФсВЗ имеет
следующие преимущества:
• готовые к монтажу элементы
позволяют завершить процесс
монтажа в короткие сроки;
• различные промышленно
изготовленные элементы крепежа
позволяют воплощать
всевозможные варианты
конструкции и ее компоновки;
• беспроблемное подсоединение
системы к другим механизмам и
конструкциям позволяет избежать
необходимости конструирования
дополнительных решений;
• точно определенные размеры и
внешний вид рустов способствует
грамотному выполнению
комбинации с другими
строительными элементами /
механизмами.
Что касается фасадных
материалов, то на выбор
архитектора предоставлен целый
ряд вариантов: фиброцемент,
алюминий, сталь, оцинкованные
листовые металлы, композитные
панели с усиленной волокнистой
структурой и содержанием смолы,
кирпичные панели, керамика,
панели-основы под отделку
штукатуркой, керамика, панели из
твердого поливинилхлорида. Все
вышеперечисленные материалы
могут использовать при
соблюдении определенных
условий:
• чередование закрытых /
открытых поверхностей;
• возможность применения
различных форматов материалов
ведет к минимизации расходов на
изготовление деталей
Архитектурная группа «Herzog+Partner»
Архитектурная группа «Andres & Andres»
Архитектурная группа «Bing Thom Architects»
Архитектурная группа «Hild & К»
niiiiiii
Архитектурная группа «Gluck & Partner»
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
определенного размера;
• включение видимых элементов
крепежа;
• использование стыковых
профилей / окантовки из
алюминия, дерева и т.д.
облегчающих выполнение
многослойных фасадов.
7.2. вариативность
оформления поверхности
Все вышеперечисленные
материалы доступны в любых
цветовых решениях; однако, при
этом нельзя забывать о том, что
важно сохранить качества
исходного материала и «следы»
специфического процесса
обработки, т.к., помимо всего
прочего, характер фасада
определяется именно по этим
специфическим качествам
материала.
Каждый материал может
варьироваться в отношении:
• типа поверхности (гладкая,
шлифованная, зачищенная,
блестящая, матовая и т.д.);
• структуры или рельефа;
• типа укладки видимые слои,
установка плитами или фальцовка
элементов;
• перфорации (например,
отверстия на кромках).
Благодаря нанесению
вторичного слоя, фасад играет
тенями, создавая картину
трехмерного пространства.
7.3. Благоустройство/
строительная физика/
характ ер ист ики
В качестве
дополнительных компонентов в
фасадную систему могут быть
включены:
• горизонтальные металлические
крестовые крепления для
механизма защиты от солнца;
• экраны, защищающие от
солнца;
• подсветка;
• фотоэлектрические элементы;
• озеленение фасада.
Кроме этого на улучшение
строительно-физических
характеристик влияют следующие
параметры:
• улучшение звукоизоляции до
15дБ;
• благодаря разделению
функциональных слоев
ВЫВОД:
Рентабельность фасада
определяется рядом
критериев; благодаря
возможности в рамках
заданного бюджета
выполнить высокоэстетичное
оформление фасада, а также
применить различные
архитектурные и
конструктивные решения, и
всевозможные облицовочные
материалы позволяют
повысить рыночную
значимость объекта, на
котором установлена система
навесных фасадов с
воздушным зазором.
Архитектурная группа «М+М Jauch Stolz»
(воздушного зазора, облицовки и
изоляции), полностью отсутствуют
мостики холода / повреждения,
вызванные влагой;
аккумулирование солнечной
энергии через стеклянное
покрытие и прозрачный
изоляционный слой,
расположенный перед стеной-
абсорбером.
7.4. Рентабельность
В качестве доводов,
подтверждающих рентабельность
СНФсВЗ, уже назывались
конструктивные и
композиционные преимущества,
однако, существует еще ряд
критериев, усиливающих
действие вышеназванных
аспектов:
• применение систем,
отвечающим специальным
нормам (наличие разрешения
Архитектор В. Эгли
Архитектурная группа «Augustin + Frank»
органов строительного надзора);
• выполнение монтажных работ,
не зависит от погодных условий,
что гарантирует соблюдение
сроков сдачи работы;
• предварительная сборка
отдельных элементов, позволяет
осуществлять контроль качества и
сокращает время монтажных
работ;
• минимизация издержек на
проведение санации; длительный
срокэксплуатации;
• неприхотливость в уходе.
Таким образом, рентабельность
СНФсВЗ ощутима не только на
стадии проектирования и
реализации проекта, но, в первую
очередь, на стадии эксплуатации
здания. Аспект рентабельности
фасадов
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
2. Рентабельность
установки СНФсВЗ на
примере Бранденбургского
Технического
Университета Коттбус -
4-ый факультет экология
и технология
производственных
процессов.
Разработка системы и общее
планирование: Kebe + Schoberth
Architekten TU-SIA, Берлин
Росток Цюрих
Новый строительный комплекс
4-ого факультета, состоящий из
здания лаборатории, трех
экспериментальных залов и
здания бюро, является частью
масштабного плана по
расширению территории
студенческого городка
Бранденбургского Технического
Университета Коттбус. Период
выполнения строительных работ:
май 1997 г. - май 2000 г.
Целью строительства,
бюджет которого составлял 38,5
млн. DM, была постройка
композиционно-безупречного
ансамбля. Материал и отдельные
детали были подобраны таким
образом, чтобы здание стало
отражением главной мысли
учебного процесса, проходящего
внутри, - сохранение окружающей
среды и грамотное управление
ресурсами. Естественно, чтобы
выполнить эту задачу,
потребовались определенные
фасадные материалы. На
строительном рынке как раз
появились новые разновидности
материалов и технологий. При
всей инновативности этих
материалов, их изготовление
было нацелено на рентабельное
строительство и, поэтому, их
рыночная стоимость не
превышала традиционные
компоненты системы
На основании требований
к организации пространства,
устанавливающих выполнение
аудиторий разной ширины, для
остекленных участков размером
1,20 м/2,40 м была выбрана
ригельная система из комбинации
алюминия/дерева; эти параметры
модулей были использованы и
для навесных фасадов из
фиброцементных плит на
алюминиевой подконструкции.
Благодаря выполненной
оптимизации растровых
Здание лаборатории экспериментальные залы
Фасад здания бюро
параметров при параллельном
использовании ограниченного
количества различных элементов,
при минимизации количества
использованных элементов
удалось добиться
вариативностирешений в общей
структуре фасада. В результате в
рамках строго определенной
цифры бюджета удалось создать
такой имидж фасада, который в
полной мере отражал высокое
качество использованных
материалов и реализацию
интересных архитектурных
решений.
Для выполнения работ
были необходимы следующие
типы материалов:
• фиброцементные плиты,
закрепленные на алюминиевую
подконструкцию;
• алюминий (крепеж для
механизма защиты от солнца,
стыковые профили);
• дерево;
• декоративный бетон;
• бетонный камень;
• стекло;
• бетонный блок с фактурной
поверхностью.
Все компоненты фасада были
изготовлены предварительно и
устанавливались в общую
систему навесных фасадов с
воздушным зазором уже на месте.
В перечне строительных работ
для отдельных материалов,
использовавшихся в системе
навесных фасадов с воздушным
зазором, были указаны все
необходимые параметры длины/
форматы/ значимость в системе;
поэтому надежность соблюдения
первоначальной сметы расходов и
выполнения монтажных работ в
срок гарантировались в полной
мере.
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
2.1. Концепция фасадов
ЗДАНИЕ БЮРО/ ЗДАНИЕ
ЛАБОРАТОРИИ
Эстетичный внешний вид
зданий бюро и лаборатории
создает крупноформатная
фасадная облицовка и элементы,
выполненные в неповторимых,
архитектурных решениях.
Компоновка СНФсВЗ
• крупноформатный фасадные
плиты из фиброцемента,
выполненные в оригинальном
цветовом решении и
установленные на алюминиевую
подконструкцию (1,20x0,85/2,.40 х
0,85/1,20x2,76 ит.д.);
• вертикальные русты,
создающие тень;
• горизонтальные русты
дополнены алюминиевым С-
профилем / крепежом для
механизма защиты от солнца
(алюминий, t = 700 мм);
• видимый крепеж с
применением специально
разработанной для такого способа
крепления заклепочно-гильзовая
конструкция (алюминий E6/EV1);
• теплоизоляция из минеральной
ваты, d = 200мм;
• несущий парапет / стена из
железобетона В35, d = 200 мм.
Система видимого крепления
заставляет фасад играть светом и
тенями, благодаря чему кажется,
что он состоит из нескольких
слоев и удивительно пластичен.
Крупноформатные фасадные
плиты устанавливаются в область
парапета от этажа к этажу и
чередуются с рустами, а в
сочетании с алюминиевой
ригельной системой окантовки
подчеркивают озорной вид
фасада. В области закрытых
участков высота
крупноформатных плиты равна
высоте этажа, верхняя область
плит перфорирована.
В области фойе фасадов
слой плит прерывается
установленной поверх
неподвижной конструкцией,
состоящей из фиброцементных
пластин с наклоном в 3 градуса;
межосевое расстояние пластин =
1,20 м. Эта конструкция служит
дополнительной защитой от
солнца, кроме этого, чередование
участков с пластинами и без них
Компоненты фасада
Раскосы для механизма защиты от солнца
Деталь фасада
Видимыи способ крепления, горизонтальные алюминиевые профили
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
создает внутри помещения фойе
каждого этажа игру света и тени.
Отдельно хотелось бы
упомянуть центрированный на
северо-восток фасад здания
лаборатории. Этот фасад
наглядный пример реализации
экологичных технологий в области
светотехники / системы дневного
освещения в рамках пилотного
проекта федеральной земли
Бранденбург (Германия).
Также впервые в области
ряда окон верхнего света была
установлена проницаемая
теплоизоляция,
функционирующая как
светонаправляющая система.
Составленная позже
смета полных расходов,
включающая стоимость
монтажных работ показывает, что
даже при использовании
экономичных технологий и
предварительного изготовления
деталей возможно создать
высококачественный, как с
конструктивной, так и с
эстетической точки зрения, фасад:
Фасад фойе - конструкция из пластин
Элементы прозрачной теплоизоляции - верхний свет
Двор 4-ого факультета
Деталь фасада
Обзор издержек на установку СНФсВЗ
(исключая стоимость элементов окон)
м2 материал цена/ м2 общая стоимость
750 Изоляция 295,00 DM 221.250,00 DM
750 Алюминиевая подконструкция
750 Фасадные панели, включая видимое крепление
175 Пластины, включая их подконструкцию 301,41 DM 52.747,00 DM
С-профили 92.297,00 DM
Изоляция + уплотнитель 12.828,00 DM
Створки защиты от солнца из алюминия 72.840,00
Экран для защиты от солнца 14.667,00 DM
925 466.629,00 DM
УКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
2.2 Концепция фасада
ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ
ЗАЛЫ
В отличие от зданий бюро
и лаборатории, три
экспериментальных зала,
выходящих окнами во двор, также
как и СНФсВЗ были облицованы
алюминиевыми кассетами и
обладают следующими
отличительными чертами:
• свет в помещение залов
попадает через крышу, которая
прерывается рядом окон верхнего
света из строительного
двухслойного стекла, наружный
слой которого выполняет функцию
теплозащитного стекла, на
фронтальной стороне здания эти
окна соединяются с плоскостью
крупноформатных кассет;
• наружный двухслойный фасад
с воздушным зазором состоит из,
крупноформатных кассет,
анодированных под натуральный
цвет E6/EV1, окантованных по
всему периметру, установленных
на алюминиевую подконструкцию.
Стыки кассет заварены, длина
кассет определяются по
расстоянию между опорами 4,30 /
5,00 х 0,63 м; d листового металла
= 3мм;
Экспериментальные залы университета
Крупноформатные кассеты
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Г аранть
построй
системе
фасаде
зазорог
I
1. Введение
Система навесных
фасадов с воздушным зазором
(СНФсВЗ) с присущей им
функциональной надежностью,
сохраняющейся даже при высоких
нагрузках, является одной из
самых популярных строительных
технологий, применяющихся
сегодня. СНФсВЗ используются
для облицовки старых
однослойных конструкций стен в
тех местах, где стены наиболее
уязвимы к воздействию ливневого
дождя.
Все преимущества
СНФсВЗ вытекают, в основном, из
конструктивного разделения
функций верхнего покрытия,
защищающего от атмосферного
воздействия, несущей стены
(основа анкеровки) и воздушного
зазора, обеспечивающего
вентиляцию конструкции
(концепция двухступенчатая
герметизации) (рис.1).
2. Строительные нормы
конструирования
Возможность появления
дефектов на НФсВЗ
исключительно мала, поэтому их
вряд ли можно найти в статистике
повреждений строительных
построек]. Само собой
разумеется, что во избежание
появления каких бы то ни было
повреждений на навесных
фасадах, необходимо
пользоваться специальными
строительными нормами.
Рис.2: облицовка фасада жилого дома в
г. Ганновере (Германия) крупноформатными
фиброцементными плитами
Рис.1: концепция двухступенчатая герметизации
большая часть дождевой воды, попадающая на
поверхность фасада, отводится. Небольшое
количество дождевой или талой воды, попавшей
на места повреждения, выводится в воздушный зазор.
Если русты открыты, водная нагрузка повышается.
2.1 Анкерная основа
2.1.1 Несущая способность
Все нагрузки НФсВЗ,
поступающие на отдельные
элементы крепежа или
подконструкцию точечно
передаются на основу (как
правило, это несущие стены). Тип
анкеров и расстояния между
элементами крепежа должны
соответствовать несущей
способности анкерной основы,
чтобы не произошло разрушения
конструкции. Необходимые
сведения по самым
распространенным типам
грунтовки для бетона и стенной
кладки можно найти в DIN 18 516 и
нормативах по применению
дюбелей. Производители систем
задают количество и тип нужной
основы для анкеров в своде
предписаний по выполнению
монтажа. Если тот или иной тип
стенной кладки не указан в
нормативе по применению
дюбелей, а в особенности в
случае санации старых построек,
необходимо провести экспертизу
нагрузок на самом объекте. При
этом особое внимание нужно
уделить контролю пригодности
парапетной кладки.
2.1.2 Деформации
Деформации основы,
вызванные усадкой, оседанием
или динамическими нагрузками
приводят к появлению трещин в
твердом покрытии (штукатурка
или строительный раствор)
строительных элементов. Однако
навесная конструкция перенимает
все возможные нагрузки на себя и,
ЗВУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
таким образом, сохраняет
облицовку от разрушений.
2.7.3 Строительная влага
Воздушная влага
пограничных с соответствующим
участком фасада внутренних
помещений, но, прежде всего,
влага, содержащаяся в большом
объеме во внешних стенах
новостроек и подверженных
атмосферным воздействиям стен
старых зданий, выводится наружу
посредством диффузии водяного
пара. Последствия воздействия
таких нагрузок на
невентилируемые участки стен
могут оказаться намного
серьезнее, чем в случае наличия
водопроницаемой облицовки. По
DIN 4108, все виды
вентилируемых облицовок
справедливо отнесены к классу
облицовок, отвечающих
техническим нормам
проницаемости. При чем, даже
если облицовка выполнена из
абсолютно герметичного
материала, например, металла,
проникающая влага не вызывает
повреждений
теплоизоляционного слоя и
облицовки, т.к. сразу же выводится
наружу через воздушный зазор.
Если же воздушный зазор
отсутствует, то при длительном
нахождении талой воды на
обратной стороне облицовки, это
Рис.З: санация фасада школы в г. Вупперталь при помощи композитных панелей, содержащих смолу и имеющих
усиленную волокнистую структуру
ВЫВОД:
При установке СНФсВЗ может
быть достигнута меньшая
уязвимость конструкции в
целом.
Повышенное содержание
влаги в основании не
препятствует установке
навесного фасада с
воздушным зазором.
Даже открытые русты или
небольшие зазоры в СНФсВЗ
не могут повлиять на
разгерметизацию внешней
стены.
может привести к ее разрушению.
В целом содержание влаги в
основе под НФсВЗ не вызывает
особых опасений. СНФсВЗ может
быть установлена даже на
влажные поверхности, т.к. вся
излишняя влага выводится через
воздушный зазор.
2.1.4 Герметичность
Негерметичные участки
наружных строительных
элементов могут стать причиной
теплопотерь, которые ведут к
повышенному потреблению
отопительной энергии. Согласно
предписанию по теплозащите,
поверхность строительных
элементов, все швы и стыки
должны быть полностью
непроницаемыми.
В соответствии с
особенностями конструкции, для
оптимального функционирования
СНФсВЗ необходимо наличие
воздухонепроницаемого
покрытия. Особенно важно
обеспечить герметичность срезов
(поперечных сечений) стен,
выполненных их
крупноформатного кирпича или
уложенных в сухом состоянии
опалубочных камней, внутренняя
плоскость которых не
оштукатурена, а облицована.
Поэтому необходимо, как
минимум, одну сторону стены
обработать швом, а лучше
заштукатурить (рис.4). С
внутренней стороны
дополнительно может быть
нанесена пленка с герметичными
стыками.
2.2 Подконструкция
Являясь несущим
элементом СНФсВЗ,
подконструкция отводит все
возникающие нагрузки через
анкеры в основу. Ожидаемый срок
эксплуатации подконструкции
должен соответствовать сроку
эксплуатации фасадной
облицовки.
2.2.7 Расчет параметров
Если высота здания
превышает 8м, размер элементов
облицовки > 0,4 м2 и/или их вес
превышает 5 кг, то, согласно DIN
18 516, надежность
подконструкции, анкеров и
крепежей должна быть
подтверждена специальным
свидетельством. При проведении
необходимых для этого расчетов
учитываются собственный вес,
ветровые нагрузки, снеговые и
гололедные нагрузки, также, в
особых случаях, другие нагрузки.
Зачастую вследствие
перепадов температуры,
обусловленных климатом, а
также в результате усадки могут
образоваться деформации
СНФсВЗ. Грамотно выполненная
подоблицовочная конструкция
предотвращает появление
напряжений и влияние
дополнительных нагрузок на
элементы облицовки. Для
обеспечения полной
совместимости подконструкции и
Рис.4:
стенная кирпичная кладка и
изоляционные материалы
не могут обеспечить
достаточную
воздухонепроницаемость
В конструкции кладки
функцию обеспечения
герметичности выполняет
внутренний слой
штукатурки (шпаклевки).
Поэтому слой штукатурки
должен доходить до всех
связанных с кладкой
строительных элементов
облицовки рекомендуется
следовать всем предписаниям
производителя.
2.2.2 Защита
подконструкции от
биологических и
химических воздействий
После нанесения слоя
облицовки провести контроль
подконструкции без частичного
демонтажа невозможно, поэтому
необходимо обеспечить ее
долговременную защиту от
биологических и химических
воздействий.
Согласно DIN 68800-3, в
первую очередь, необходимо
защитить строительные элементы
из дерева и древесных
материалов.
Подконструкции из
металлических материалов
состоят, как правило, из
алюминия, стали, нержавеющей
стали или медных материалов.
Материалы, не требующие
специального свидетельства их
коррозионной стойкости, указаны
в DIN 18 516. Также этот DIN
содержит требования по защите
от коррозии на случай
необходимости.
Использование
различныхтипов материалов в
рамках одной конструкции может
вызвать контактную коррозию,
что, в конечном итоге, приведет к
появлению повреждений, поэтому
перед выбором материалов для
комбинирования важно провести
тест на их совместимость. Так же и
влага, попадающая с
металлических покрытий
сопредельных элементов
(например, с покрытия аттика) в
зазор фасада, через
растворенные в ней
микрочастицы элементов также
может вызвать коррозию. В
случае необходимости нужно
упорядочить разделительные
промежуточные слои.
Рис.5: особенно важно обеспечить минимизацию мостиков холода при наличии изоляционных материалов большой
толщины
2.2.3 Анкеровка
Посредством анкеров
происходит механическое
закрепление подконстуркции в
несущей стене. Анкерный элемент
в сочетании с углом стены должен
воспринимать сумму
поступающих нагрузок и допусков
и перераспределять их по
анкерной основе.
Как правило, анкерные
элементы состоят из комбинации
дюбелей и болтов. Помимо
дюбелей из синтетических
материалов, в зависимости от
объекта также могут быть
установлены стальные или
соединительные анкеры, в особых
случаях инъекционные анкеры.
Пригодность дюбельных
анкеров должна быть
подтверждена разрешением
органов строительного надзора, в
отдельных случаях - разовым
разрешением. Необходимое
количество выбранного типа
анкеров определяется
соответственно передаваемой
нагрузке. Рекомендации по
выбору и установке анкеров
можно найти в сборнике
«рекомендации по выбору и
установке анкеров для СНФсВЗ».
При креплении несущими
и опорными анкерами панелей из
легко расщепляющихся
натуральных камней, например,
шифера или кварцита, в области
стержня анкера могут возникнуть
расслоения, которые неизбежно
ведут к повреждениям облицовки.
Поэтому в случае применения
подобных материалов
необходимо учитывать
определенные требования,
предъявляемые к стержню
анкеров [3].
ВБУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
2.2.4 Мостики холода
В системе навесных
фасадов с воздушным зазором
подконструкция крепится
анкерами к стене сквозь
теплоизоляционный слой.
Большинство материалов, из
которых производят
подконструкцию и анкеры,
обладают высокой
теплопроводностью, поэтому при
установке конструкций из таких
материалов, необходимо
стремиться к минимизации
возможности появления мостиков
холода. Эту проблему можно
решить, например, за счет
грамотного распределения
несущих профилей определенной
формы, обеспечения
оптимального количества
кронштейнов и установки
терморазрыва между внешней
стеной и кронштейном. Мостики
холода должны учитываться и с
точки зрения энергозатрат (рис.5).
Влияние разных типов
подконструкций на теплозащиту
детально описано в директиве по
действию мостиков холода [6].
2.3 Теплоизоляция
2.3.1 Материал
В системе навесных
фасадов с воздушным зазором
используются только те
изоляционные материалы, чья
функциональность не страдает
при соприкосновении с влагой из
Рис.6: при наличии неровностей на поверхности стены (основы), важно обеспечить тесный контакт изоляции и
анкерной основы, что позволит избежать проникновения воздушного потока и решит проблему излишних теплопотерь
воздушного зазора. В основном,
для изоляции применяются
волокнистые материалы [7]
или пенопласты [8]. Нанесение
относительно жестких
пенопластов треубет наличия
стены без каких-либо
неровностей, только в этом случае
функциональность этого
изоляционного материала
сохраняется в полной мере.
Для изоляции системы навесных
фасадов с воздушным зазором
используются преимущественно
волокнистые материалы, которые
обладают водоотталкивающей
способностью. Нанесение слоя
нетканых материалов на
внешнюю сторону волокнистых
изоляционных плит снижает
воздухопроницаемость
изоляционного материала и
предотвращает его «распушение»
в воздушном зазоре.
2.3.2 Укладка
теплоизоляции
Теплоизоляционные
плиты укладываются в один слой,
плотно соединяя друг с другом.
Крепление осуществляется
механическим путем при помощи
специальных зажимов для
изоляционных материалов.
Согласно DIN 18516-1, в среднем,
на 1 м2 устанавливается 5
зажимов.
Любые проникающие
отверстия, например, в области
анкеров, необходимо плотно
загерметизировать, чтобы, таким
образом, избежать появления
любых зазоров и, как следствие,
мостиков холода.
Также необходимо
ликвидировать все связующие
полые отверстия между внешней
стеной и изоляцией, во избежание
возникновения конвективного
потока, снижающего уровень
теплозащиты. Таким образом,
изоляция должны быть нанесена
по всей площади анкерной
основы. При этом необходимо
ликвидировать все выступы и
выровнять все углубления
(рис.6).Применение эластичных
материалов позволяет избежать
появления щелей в полостях и
местах прорыва. Повреждение в
тех или иных точках влияет на
уровень теплозащиты, поэтому
важно тщательно проследить за
качеством компоновки
теплоизоляционного слоя перед
монтажом облицовки.
2.4 Вентиляция
Воздушный зазор в
СНФсВЗ разделяет облицовку,
подверженную влияниям
атмосферных явлений, от слоя
изоляции и находящейся за ним
внешней стеной. В воздушный
зазор выводится проникающая
через русты атмосферная влага, а
также влага, выходящая из
помещения, и даже талая вода с
внутренней стороны облицовки.
Поэтому воздушный зазор
является наиважнейшим
элементом, обеспечивающим
полную надежность
функционирования системы в
целом. Согласно DIN 15 516-1,
ширина зазора должна составлять
минимум 20 мм. В отдельных
случаях возможно уменьшить
толщину воздушного зазора на 5
мм. В зависимости от соблюдения
заданных параметров при
установке подконструкции, а
особенно изоляционного слоя, а
также при учете характеристик
внешней стены, предназначенной
для облицовки, в план может быть
заложен воздушный зазор
большей ширины, таким образом,
достижение вышеупомянутой
минимальной толщины
гарантировано. Параметры
сечения отверстий для приточного
и отработавшего воздуха должны
составлять, как минимум, 50 см2/м.
В зависимости от
параметров облицовочных
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ I
Рис.7: важно обеспечить
полную герметизацию
точек сопряжения фасада и
откосов окон, фасадных
углублений и мест
перехода на
влагочувствительный
материал облицовки
элементов, их ширины и внешнего
вида, швы, образующиеся между
ними, служат причиной
дополнительной вентиляции
конструкции, которая при наличии
мелкоформатных панелей
оказывается достаточной, чтобы
вывести проникающий водяной
пар.
Зачастую под
воздействием ветра атмосферная
влага попадает под облицовку.
Исходя из этого, соединения
должны быть выполнены таким
образом, чтобы избежать
повышения уровня содержания
влаги и достичь высокой
водоотводящей способности
точек сопряжения (Рис.7).
2.5 Облицовка
2.5.1 Материалы
В качестве облицовки
используют листовые металлы,
армированные строительные
материалы, стекло, дерево,
древесные материалы и
соединительные элементы.
«Мелкоформатные» элементы
облицовки (< 0,4 м2 и не тяжелее 5
кг) устанавливаются по всем
строительным нормам.
Для установки
«крупноформатных»
облицовочных элементов
необходимо получить
специальное общее разрешение
органов строительного надзора,
которое должно быть в наличии у
производителя или поставщика.
Алюминиевые листы должны
пройти дополнительную
обработку и получить
специальное подтверждение.
2.5.2 Крепления
Крепеж, как правило,
выполняет функцию соединения
облицовки и подконструкции. Вне
зависимости от способа
крепления - видимого или
скрытого элементы крепежа
должны быть установлены таким
образом, чтобы исключить
возникновение напряжений в
облицовке. Возникновение
напряжения в металлических
Рис.8: новостройка жилого дома в г. Эрфурт (Гэрмания) с применением навесных фасадов с воздушным зазором и
облицовкой из черепичных плит
материалах может привести к
выпукло -вогнутым деформациям,
в облицовочных панелях к
появлению трещин и разрывов.
2.5.3 Швы
Элементы облицовки
перекрываются при помощи
закрытых или открытых швов.
Защита навесных фасадов с
воздушным зазором от ливневого
дождя гарантирована даже при
наличии крупноформатных
элементов с открытыми рустами.
Помимо всего прочего, открытые
русты могут выгодно подчеркнуть
внешний вид фасада. Они
значительно улучшают
вентиляцию и препятствуют
скоплению пыли. В этом
отношении применение
прижимных профилей
оказывается, напротив,
невыгодным.
От применения швов из
плотных материалов, требующих
особого технического
обслуживания, рекомендуется
отказаться вообще.
2.5.4 Ударная нагрузка
В определенных
ситуациях, например, когда
объект находится вблизи
пешеходной зоны, или это жилой
дом с подъездами, важно брать в
расчет ударную/импульсную
нагрузку, которая вполне
закономерно может вызвать
повреждения.
г
>УКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Рис.9: санация фасада ряда высотных домов в г Берлин при помощи алюминиевых композитных плит
2.5.5 Взаимозаменяемость
На основании
определенных характеристик
отдельных компонентов СНФсВЗ и
несложной, с конструктивной
точки зрения, конструкции швов,
эта фасадная система считается
легкой в уходе.
Поврежденные элементы
могут быть заменены на новые
или демонтированы в процессе
выполнения работ по анкеровке и
установлены заново после
проведения ремонтных работ.
Как правило, для защиты от
передаваемых импульсов и
ударов устанавливаются панели с
более широкой рассечкой и
высотой от 2,8 м («доступная
высота»). Проблема устранения
граффити (граффити - это
художественная композиция,
рисунок, либо просто надпись,
незаконно нанесённая на
поверхность стены, здания или
какого-либо другого объекта,
обычно находящегося в поле
зрения общественности) со стен
сейчас особо актуальна. Как
оказалось, наиболее просто
удалять такие рисунки с
поверхности керамических плит,
покрытых глазурью и
установленных в соколе до
указанной выше высоты.
Рис.10: облицовочные элементы в области кровельных соединений должны быть
сконструированы таким образом, чтобы после удаления нижних элементов облицовки
уплотнительные стыки легко поддавались тех.обслуживанию и обновлению
ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
СНФсВЗ:
энергосб
фасад
Потребление энергии
Только в Германии
потребление первичных
источников энергии на 1999 г.
составляло 14. 194 PJ
(петаджоуль). Это соответствует
3,946 млн. киловатт часов, т.е.
3.946.000.000.000 квт.ч.
Как показано на рис.1, эта
цифра распределяется между
целым рядом различных
энергоносителей нефть,
каменный угль, бурый угль,
природный газ (попутный
нефтяной газ, метан и газ,
выделяющийся при очистке
сточных вод); атомная энергия,
энергии воды и ветра; другие
источники - дрова, торфяное
топливо, осадок сточных вод,
мусорит.д.).
Альтернативным
источникам энергии принадлежит
крайне незначительная доля в
общем объеме
энергопотребления. Несмотря на
то, что за последнее время
применение альтернативных
источников все же выросло до
50%, по показаниям прогнозов, в
ближайшем будущем общая
ситуация кардинально не
изменится (рис.2).
К 2020 г. расход энергии в
Германии снизится на 6%, по
сравнению с 1998 г., хотя, по
прогнозам экономической
ситуации, прирост валового
национального продукта обещает
составить 59%. При этом
эффективность использования
энергии возрастет до 41 %.
Резервы и ресурсы
Рис.1: потребление первичной энергии в Гэрмании: доли различных энергоносителей на 1999 г.
Рис. 2: потребление первичной энергии в Германии: прогноз распределения долей различных
энергоносителей на 1999 г.
Несмотря на все
вышесказанное, факт остается
фактом запас природных
энергоресурсов ограничен. Если
Фасад электростанции облицован композитными панелями с содержанием смолы и усиленной
волокнистой структурой
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ
принимать объем добычи
природных ископаемых на
сегодняшний момент как некую
статическую величину, то исходя
из этого, можно рассчитать
примерный отрезок времени, на
который запасов этих ископаемых
хватит:
уголь: 169 лет
природный газ: 65 лет
нефть: 42 года
уран: 37 лет
Однако, если брать в расчет, что
на сегодняшний момент
некоторые реально
существующие ископаемые не
могут добываться по техническим
или экономическим причинам или
же их залежи пока не обнаружены,
но все-таки существуют в
действительности, то период
времени, на который хватит
природных запасов ископаемых
можно смело увеличить. В любом
случае добыча таких ресурсов
влечет за собой повышение
финансовых расходов. Пример:
если добыча обычной нефти
оценивается в 2$ за баррель, то
добыча нефтяного песка или
нетфяного сланца обходятся по 6-
8 $/баррель и 60 $/баррель
соответственно.
Импорт
добыча
внутри страны
4
390
ресурсы энергии внутри страны
521,4
использование
ов
экспорт и
загрузка
бунккера
потребление первичной энергии
расходы на переработку
484,3
потребление
энергии в
неэнергетическом
секторе
81,3
94,7
статистическая
| разница
домашнее
хозяйство
90,4
мелкие предприятия,
торговля, сервис
50,6
Транспорт промышленность
потребление в
энергетическом секторе
рис.З: распределение энергии на 1999 г. в федеративной республике Гэрмания е млн.
ВЫВОД:
СНФсВЗ:
Энергосберегающий фасад®
можно сравнить с
экономайзером (устройство,
отключающее подачу
бензина в режиме
принудительного холостого
хода автомобиля),
экономичная работа
которого, позволяет
сохранить денежные
средства.
Одним из важных
преимуществ этой фасадной
системы является
возможность
рециклирования (повторения
жизненного цикла) его
отдельных компонентов.
Логично возникает вопрос
а где же тогда потенциалы для
экономии?
энергопотребление
317,0
Энергетический потенциал
Для непосредственного
использования энергия поступает
к потребителям уже на самой
конечной стадии, т.е. в
обработанном виде (подробнее
см. рис.З).
Домашнее хозяйство
является сектором с наибольшим
энергопотреблением. При этом
большая часть этой энергии идет
на отопление помещений. В связи
с этим необходимо искать все
возможные пути сокращения
расхода энергии, при этом это
касается не только новостроек, но
и старого фонда (рис.6).
Развитие, направленное на
будущее
Принцип «жизненных
циклов» не чужд и строительному
делу. При этом важно равнозначно
учитывать три категории
экономию, экологию и социо -
культурный аспект (рис.7).
Экономия
По причине длительного
срока эксплуатации,низких затрат
на обслуживание и проведение
ремонтных работ, система
навесных фасадов с воздушным
зазором, несмотря на свою
сравнительно высокую стоимость,
является выгодным, с точки
зрения экономии, продуктом.
Работы по проведению
дополнительной теплоизоляции
на постройках старого жилищного
фонда могут быть оправданы
только в том случае, если они
выполняются параллельно с
другими, и без того
необходимыми, ремонтными
работами.
Экология
Примерно также оценивается
и экологическая сторона вопроса.
Пример: стена из силикатного
кирпича (d = 17,5 см) с
установленной на алюминиевую
подконструкцию системой
навесного фасада с воздушным
зазором + минеральная
теплоизоляция + облицовка)
(рис.8).
Для того чтобы
определить срок эксплуатации
фасада в расчет берутся
энергоемкость, потенциал
С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
Рис.4: секторы потребления конечной энергии на 1998 г.
тепло в
помещении
77.52%
Рис.5: расход энергии на различные нужды домашнего хозяйства. 1998 г.
парникового эффекта, а также
окисления на стадии установки,
обслуживания и
восстановительных работ,
которые в целом влияют на
долговечность отдельных
строительных элементов. Для
фазы эксплуатации влияние
вышеназванных факторов
рассчитывается при учете
трансмиссионных теплопотерь и
газового отопления. Как
показывает рис. 9, фаза
эксплуатации доминирует. Если
при различных вариантах ширины
изоляционного слоя
рассматривать общую сумму
затрат, исходя из всех издержек
фазы установки, обслуживания и
восстановления, а также
потребности в отопительном
тепле, оказывается, что в
настоящий момент, когда
стоимость энергии еще не так
высока, оптимальная ширина
изоляционного материала, сточки
зрения экономии, составляет 10
см. Однако, если учитывать, что в
скором времени цены на энергию
повысятся, то соответственно
увеличится и требуемая ширина
изоляционного материала. Но
даже при этом установленная
экологическими стандартами
ширина - 20-25 см, достигнута не
будет. Эти цифры и являются
экономическим и экологическим
потенциалом СНФсВЗ, к
реализации которого нужно
стремиться.
Говоря об экологичности
НФсВЗ, нельзя не отметить его
явное преимущество перед
другими фасадными системами
простая процедура демонтажа.
Это позволяет вторично
использовать отдельные
компоненты СНФсВЗ.
Облицовка фасада музыкального театра в г. Дуйсбург (Гэрмания) Использованы фальцованные панели из
титанового цинка
До-тя .1919 1948
300-1
ф
ф
200
ф
ю
ф
100
20
1949 - 1957
1958 - 1968
реальное состояние
“Г"
40
“Г*
60
оптимальная ширина изоляционного слоя
1969 о
1977 >
80
100
процентная доля квартир
Рис.6: показатели потребности в отопительном тепле жилищного фонда крупного города при
использовании оптимального показателя ширины изоляционного слоя
НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
Учет
релевантных
экологических
факторов
воздействия
на общий
жизненный
цикл здания
рециклирование
(повторение цикла)
добыча сырья
восстановление/ремонтные работы
Рис.7: принцип жизненного цикла здания
Социо-культурный аспект
Для оценки социо -
культурного аспекта важно
подчеркнуть, что СНФсВЗ
позволяет реализовать целый
спектр архитектурно -
оформительских решений.
Данная система позволяет
использовать и темные тона в
облицовке, при чем это никак не
скажется на нагреве помещения в
летний период, как принято
считать. Облицовка может быть
выполнена в любом цветовом
решении, главное здесь, чтобы
пользователь чувствовал себя
комфортно.
Эффект синергизма
(Синергизм - комбинированное
воздействие двух или более
факторов, характеризующееся
тем, что их совместное
биологическое действие
значительно превышает эффект
каждого компонента и их суммы,
греч.Sуnеrgоs - вместе
действующий)
Положительные
характеристики техники
диффузии пара навесных
фасадов с воздушным зазором
известны уже давно. Как известно,
на монолитных, оштукатуренных с
обеих сторон, внешних стенах, в
период таяния снега образуется
талая вода (рис.11); на
монолитных внешних стенах с
установленной комплексной
теплоизоляционной системой
образование талой воды
возможно (рис. 12). В отличие от
вышеприведенных вариантов,
внешние стены с установленной
системой навесных фасадов
надежно защищены от талой воды
(рис. 13).
гипсовая штукатурка
KS-каменная кладка
изоляция из минерального
волокна
облицовка
вентиляция
Рис. 8: конструкция внешней стены с установленной системой навесных фасадов с
воздушным зазором
Фасадная облицовка жилого дома в г.Эрфурт (Германия). Элементы из кирпича комбинированы с
обшивкой досками из лиственницы вразбежку
60 00
50 00
40 00
30 00
20.00
10 00
0 00
PEI [kWh/(m а)]
GWP [kg 02 АяиД пТа)]
АР [д^ ъЛ т'а)]
Рис.9: экологические затраты на стадии возведения и эксплуатации конструкции внешней стены с
установленной системой навесных фасадов с воздушным зазором
толщина изоляционного материала (см)
Рис.10: экономические и экологические затраты для конструкции внешней стены с
установленной системой навесных фасадов с воздушным зазором в зависимости от
толщины изоляционного слоя
Комбинация фиброцемента со стеклом на фасаде офисного здания в
г Хемнитц (Германия)
Это исключительно важный
момент при проведении
восстановительных работ на
старых постройках. Установка
навесных фасадов с воздушным
зазором позволяет влажной
основе быстро высохнуть, что, в
свою очередь, помогает
остановить коррозионный
процесс на ранней стадии. В этом
случае срок эксплуатации здания
заметно увеличивается.
Конструкт иеные
преимущества
Особенности конструкции
навесных фасадов с воздушным
зазором позволяют варьировать
ширину теплоизоляционных
материалов. Для работ на старых
постройках возможность
варьирования является крайне
важным фактором. Помимо этого,
параметры минеральных
изоляционных материалов
выбираются соответственно
структуре и поверхности внешней
стены. Такая точнейшая подгонка
гарантирует защиту от попадания
холодного наружного воздуха на
изоляционный слой.
Применение простых
конструктивных решений
позволяет осуществить
термическое разделение
кронштейна и внешней стены.
Таким образом, сокращается
возможность воздействия
мостиков холода на общий
уровень теплотехники. Если
влияние мостиков холода еще
присутствует, степень их действия
может быть рассчитана на основе
директивы «определение влияния
мостиков холода на теплотехнику
навесных фасадов с воздушным
зазором».
Элементы крепежа,
использующиеся для фиксации
изоляционных материалов, имеют
определенные ограничения
относительно глубины их
установки. Эти ограничения
позволяют избежать чрезмерной
компрессии материала.
Появление мостиков холода,
таким образом, сводится к
минимуму. Если другие
конструктивно или геометрически
обусловленные мостики холода
(карнизы окон или углы здания)
негативно сказываются на
теплозащите, их конструкция
должна быть усовершенствована.
Заключение
Установка системы
навесных фасадов позволяет
толщина воздушной прослойки, соответствующей
интенсивности диффузии пара
Puc.11: динамика изменения температуры и распределения давления пара в период таяния по методу
Глазера для однослойной, оштукатуренной с обеих сторон кирпичной кладки
Следовать актуальному сегодня
принципу развития,
направленному на будущее и
состоящему из 3 аспектов:
экономии, экологии и социо -
культурного аспекта. Кроме этого,
в качестве преимуществ навесных
фасадов с воздушным зазором
можно назвать возможность
применения различных
архитектурно-оформительских
решений, обеспечение комфорта,
экономическую
целесообразность, длительный
срок эксплуатации, высокую
экологичность и т.д.
го
о.
>.
Б
о.
ф
с:
ф
БУКА НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С
ф
с
2
ф
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
толщина воздушной прослойки, соответствующей
интенсивности диффузии пара
Рис.12: динамика изменения температуры и распределения давления пара в период таяния по методу
Глазера для кирпичной кладки с установленной комплексной теплоизоляционной системой
s
ф
s
х
ф
§
то
Ct
ф
о
X
-О
ГО
zr
CL
ГО
С
10.0
-0.0
L-10.0
го
о.
£
о.
ф
с
ф
толщина воздушной прослойки, соответствующей
интенсивности диффузии пара
Рис.13: динамика изменения температуры и распределения давления пара в период таяния по методу
Глазера для кирпичнои кладки с установленной системой навесных фасадов с воздушным зазором
2 ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОР