Высокие теплопотери в жилых и административных зданиях стали одной из острых проблем во многих городах. Дома, построенные до середины 1990-х годов, в большинстве своем не соответствуют современному уровню энергоэффективности. На их отопление часто расходуется до 700 кВт * ч/кв. м ежегодно при норме энергопотребления не выше 250 кВт * ч/кв. м. При этом нормативные требования к сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций постоянно ужесточаются. И чтобы им отвечать, а также сократить затраты на обогрев помещений, проектировщики и эксплуатирующие компании используют системы навесных вентилируемых фасадов.
Об их видах, принципах монтажа и материалах рассказывает Полина Блинова, руководитель учебного центра ТЕХНОНИКОЛЬ.
Система навесного вентилируемого фасада
Система навесного вентилируемого фасада (СНВФ) представляет собой многослойную конструкцию, которая располагается снаружи несущей стены здания. СНВФ можно устанавливать к основанию из любого материала: монолитному железобетонному, панельному или кирпичному. К фасаду с помощью тарельчатых анкеров монтируют утеплитель и закрывают его облицовочными панелями. Между ними и теплоизоляционным слоем остается вентиляционный зазор, размер которого составляет обычно 100 мм.
В качестве облицовки в СНВФ используют различные материалы. Наиболее часто встречаются металлокассеты и металлические плиты. Также применяют панели из металлических композитных материалов, фиброцементные плиты и плиты из керамогранита и натурального камня. Помимо декоративной облицовка выполняет еще и защитную функцию, оберегая утеплитель от атмосферных осадков, ветра и солнца.
Основная задача СНВФ – сохранять на протяжении всего срока службы здания тот уровень комфорта и поддерживать ту температурно-влажностную среду в помещениях, которые задал проектировщик. Так, например, в жилом доме температура не должна опускаться ниже 22 оС, в детских садах – 24 оС, а в производственных цехах – 18 оС.
В тех домах, где система приточно-вытяжной вентиляции отсутствует или работает некачественно, влага, которая неизбежно образуется в жилых помещениях, выводится через внешние стены. В системе навесного фасада утеплитель препятствует потере тепла, но пропускает парциальную влагу, которая затем попадает в вентзазор и легко удаляется благодаря постоянным потокам воздуха в нем. Таким образом система является паропроницаемой.
Однако эти же потоки воздуха могут способствовать распространению пожара при попадании даже небольшой искры в вентзазор. Поэтому в СНВФ категорически запрещено применение горючих материалов, и большинство проектировщиков в качестве утеплителя в таких конструкциях используют негорючую каменную вату.
Монтаж системы
Монтаж системы навесного вентилируемого фасада не связан с «мокрыми» строительными процессами, и проводить его можно в любое время года, даже при отрицательных температурах и в дождливую погоду. Например, согласно заключению Росстроя, гидрофобность минераловатного утеплителя ТЕХНОНИКОЛЬ позволяет оставлять его в фасадной системе не закрытым облицовочными материалами в течение 90 дней без потери качественных характеристик.
Для монтажа СНВФ к несущей стене крепят кронштейны через паронитовые прокладки. На кронштейны надеваются плиты каменной ваты. Утеплитель механически фиксируют на фасаде с помощью тарельчатых дюбелей и закрывают гидроветрозащитной мембраной. Затем на кронштейны ставится подсистема с облицовочными панелями.
Сегодня в строительстве используют различные виды фасадных подсистем. Они изготавливаются из оцинкованной стали, алюминия или нержавеющей стали. Фасадные панели могут фиксироваться как открытым (видимым), так и скрытым способом.
В зависимости от типа несущего основания применяется рядовая или межэтажная система крепления. В первом случае кронштейны устанавливают непосредственно на стену на расстоянии от 600 до 1200 мм по вертикали и от 350 до 800 мм по горизонтали в зависимости от высоты и геометрии здания, а также веса облицовки. Межэтажная система используется обычно в монолитных конструкциях, где наружные стены заполнены недостаточно прочным материалом, например поризованными блоками, которые не выдержат нагрузку фасадной системы. Поэтому кронштейны здесь крепят в торцы плит бетонных перекрытий на расстоянии примерно 3 м в зависимости от высоты этажей.
Исходя из теплотехнического расчета минераловатный утеплитель в конструкцию навесного вентилируемого фасада устанавливают в один или в два слоя. Если требуемый уровень сопротивления теплопередаче способен обеспечить слой теплоизоляции толщиной 80 мм, то допустим монтаж каменной ваты в один слой. Если в системе необходима теплозащита толщиной 120 мм, ее можно составить из двух плит – 80 мм нижней и 40 мм верхней.
Монтаж утеплителя всегда выполняют снизу вверх, располагая плиты горизонтально. При установке теплоизоляции на углах нужно соблюдать зубчатую привязку швов как в однослойной, так и в двухслойной системе. В противном случае из-за ветровой нагрузки на угол здания материал со временем перестанет плотно прилегать.
При однослойном утеплении каждая плита каменной ваты крепится к стене с помощью пяти тарельчатых анкеров. В двухслойной системе нижний слой теплоизоляции монтируют на два дюбеля на плиту, затем устанавливают верхний слой и оба слоя вместе фиксируют пятью более длинными дюбелями на плиту. При использовании в СНВФ мембраны нижний слой по аналогичной схеме закрепляют двумя анкерами, верхний – тремя из пяти на плиту, а затем мембрану, уложенную внахлест (100 мм), фиксируют оставшимися двумя дюбелями из пяти, проходящими насквозь оба слоя утеплителя.
Среди преимуществ двухслойной системы – исключение мостиков холода за счет перекрытия стыков вторым рядом плит и возможность снизить затраты на теплоизоляцию. Для нижнего слоя можно приобрести менее плотную, а значит, более дешевую минеральную вату. Так что экономическая выгода двухслойного решения очевидна. Кроме того, нижний более легкий и мягкий материал плотнее прилегает ко всем неровностям фасада, обеспечивая надежную теплозащиту. Минусом станет увеличение сроков работ и необходимость дважды проводить монтаж, т.к. придется устанавливать каждый слой отдельно.
Подбор теплоизоляции
При выборе теплоизоляционных материалов для СНВФ нужно учитывать, что нагрузки на некоторые зоны высотного здания при скорости ветра 10-40 м/с достигают 3 кПа. Поэтому важной характеристикой утеплителя является прочность на отрыв слоев. Она должна составлять не менее 3 кПа.
Плотность верхнего слоя в двухслойной конструкции СНВФ и плотность материала в однослойной системе должна быть не менее 80 кг/куб. м. Для нижнего слоя достаточно плотности 35-45 кг/куб. м. Также для верхнего слоя важны такие характеристики, как прочность на сжатие при 10% деформации не менее 10 кПа и сжимаемость не более 2%. Так, например, при однослойном утеплении подойдет каменная вата ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ, ТЕХНОВЕНТ ОПТИМА или ТЕХНОВЕНТ ЭКСТРА. При двухслойном для нижнего слоя можно использовать ТЕХНОВЕНТ Н или ТЕХНОВЕНТ Н Проф, для верхнего – ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ, ТЕХНОВЕНТ ОПТИМА или ТЕХНОВЕНТ ЭКСТРА. Эти материалы имеют необходимые для СНВФ характеристики, легко крепятся к фасаду, устойчивы к ветровым нагрузкам, а также являются пожаробезопасными (группа горючести НГ – негорючий материал), что особенно важно для систем вентилируемых фасадов.
Защитные мембраны
Гидроветрозащитная мембрана повышает долговечность и эффективность СНВФ, поскольку предохраняет конструкцию от воздействия ветра и влаги, а также способствует сохранению тепла. Тем не менее, многие проектировщики стали отказываться от ее применения из-за высокой группы горючести большинства защитных пленок. В некоторых случаях мембрана используется только на наиболее подверженных внешнему воздействию участках, например на верхних этажах или зонах с сильной ветровой нагрузкой. При этом на рынке уже существуют пожаробезопасные мембраны с группой горючести НГ, но их стоимость не всегда соответствует проектной.
Решить эту проблему может использование теплоизоляционных материалов, у которых отсутствует эмиссия волокна, а значит, разрешено их применение без ветрозащитных мембран. Например, эмиссия волокна с поверхности плит из каменной ваты ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ, ТЕХНОВЕНТ ОПТИМА и ТЕХНОВЕНТ ЭКСТРА, согласно заключению НИИСФ РААСН, составляет не более 4,1 г/м², что соответствует уменьшению толщины утеплителя на 0,07 мм за 50 лет. Для успешного прохождения экспертизы проектировщикам достаточно предоставить протокол испытаний этих материалов НИИСФ РААСН.
Применение системы навесного вентилируемого фасада поможет сократить теплопотери любого жилого или административного здания. Многие проектировщики выбирают их как наиболее эффективное и надежное решение при новом строительстве. При ремонте старого фонда СНВФ зачастую становится единственным способом повысить уровень сопротивления теплопередаче конструкций, снизить затраты на отопление и создать комфортный микроклимат в помещениях. А для того чтобы обеспечить продолжительную работоспособность системы, нужно соблюдать технологию монтажа и использовать качественные материалы.