Вы здесь

Перспективы внедрения вентилируемых систем утепления

Версия для печати

Сегодня в Республике Беларусь для тепловой изоляции стен в основном используются легкие штукатурные системы утепления. С их применением в 2007 г. выполнены работы по тепловой изоляции свыше 2 млн м2 фасадов зданий, что позволяет ежегодно экономить около 136 000 тыс. кВт·ч.

Использование вентилируемых систем утепления, как правило, ограничивается тепловой изоляцией стен зданий с повышенной влажностью помещений, а также общественных и градообразующих сооружений, что объясняется необходимостью придания фасадам высоких архитектурно-декоративных свойств. Так, в 2007 г. вентилируемые системы утепления применялись лишь на 5 тыс. м2 фасадов.

Более широкое внедрение вентилируемых систем утепления сдерживается рядом факторов. Основные из них:

высокая технологичность и доступность легкой штукатурной системы утепления, нашедшей массовое применение и практически вытеснившей другие системы утепления, высокая рентабельность производства сухих смесей для легких штукатурных систем утепления;

отсутствие массового устойчивого спроса и соответственно отсутствие высокорентабельных производств компонентов вентилируемых систем утепления, в том числе облицовок, металлических профилей, крепежных элементов;

высокие противопожарные требования, запрещающие использование горючих материалов (облицовок и пленок) при утеплении фасадов;

сравнительно высокая стоимость вентилируемых систем утепления для многоэтажных зданий.

Особенность нормативной базы Республики Беларусь – в отсутствии “системных” требований к вентилируемым системам утепления в отличие от штукатурных систем, что приводит к низкому качеству проектирования и выполнения работ.

На приведенных фотографиях (рис. 1) явственно видны дефекты вентилируемой системы утепления на одном из таких объектов:

– система утепления не защищена от атмосферных осадков;

– в качестве диффузионной (ветрозащитной) пленки использована пароизоляционная пленка;

– в отдельных местах крепление вертикальных направляющих к опорным столикам осуществляется через вставки самопроизвольного изготовления;

– покрытие парапета имеет недостаточный вылет за плоскость фасада, что привело к обледенению фасада.

Следует отметить, что в таком состоянии объект находился более двух лет.

Вместе с тем применяемые сегодня легкие штукатурные системы утепления с толщиной утеплителя, как правило, от 5 до 8 см позволяют увеличить термическое сопротивление стен на 1–1,5 м2·°С/Вт
с обеспечением нужной прочности и трещиностойкости наружных слоев.
В случае необходимости увеличения сопротивления теплопередаче и соответственно толщины утеплителя применение легких штукатурных систем будет ограничено снижением трещиностойкости, а при использовании пенополистиролов –
противопожарными требованиями (сегодня толщина горючего утеплителя не должна превышать 10 см).

На рис. 2 приведена динамика роста требований к нормативному сопротивлению теплопередаче наружных стен. В ближайшей перспективе его планируется повысить до 3,2 м2·°С/Вт, что приведет к увеличению толщины утеплителя до 12–15 см, и проектирование легких штукатурных систем утепления потребует более тщательного выполнения прочностных и теплотехнических расчетов, проведения научных исследований с целью определения деформационных характеристик клеев, штукатурок и утеплителей с учетом ползучести и изменения свойств материалов во времени, а также самой возможности применения таких систем утепления.

В этой связи возможно единственным рациональным техническим решением при тепловой изоляции наружных стен зданий будут вентилируемые системы утепления, конструкция которых позволяет практически неограниченно увеличивать толщину теплоизоляционного слоя и применять более дешевые утеплители.

Учитывая данное обстоятельство и постоянный рост стоимости энергоресурсов, уже сегодня существует необходимость принятия ряда решений по расширению применения вентилируемых систем утепления, техническому обеспечению и подготовке строительного комплекса для перехода на новые требования к сопротивлению теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий с использованием вентилируемых систем утепления и нетрадиционных многослойных вентилируемых энергоэффективных конструкций стен и покрытий в новом строительстве.

Решение данного вопроса, на наш взгляд, следует разделить на 4 части:

1. Применение вентилируемых систем утепления и вентилируемых ограждающих конструкций при строительстве и тепловой модернизации малоэтажных жилых зданий.

2. Применение вентилируемых систем утепления при строительстве и тепловой модернизации общественных и производственных зданий.

3. Применение вентилируемых систем утепления при тепловой модернизации многоэтажных жилых зданий.

4. Применение вентилируемых энергоэффективных ограждающих конструкций в новом строительстве и при реконструкции зданий.

Об использовании вентилируемых энергоэффективных ограждающих конструкций в новом строительстве и при реконструкции зданий подробно рассказано в [1].

Вентилируемая система утепления представляет собой конструкцию, закрепляемую на наружной (холодной) поверхности стены и состоящую из облицовки (плит, листовых или мелкоштучных материалов) и подоблицовочной конструкции (деревянных или металлических каркасов, опорных столиков или кронштейнов).

Для увеличения сопротивления теплопередаче утепляемой ограждающей конструкции между стеной и облицовкой устанавливается утеплитель, закрепляемый к стене или к подоблицовочной конструкции.

Утеплитель в вентилируемой системе благодаря постоянному проветриванию не увлажняется и в течение отопительного периода сохраняет высокие теплозащитные свойства.

Для осуществления процесса проветривания (вентилирования) обязательным элементом конструкции является воздушный зазор между поверхностью утеплителя и облицовкой и связанный с наружным воздухом (вентилируемая воздушная прослойка). Вентилируемые системы утепления отличаются материалом облицовочного слоя, конструкцией каркаса, способом крепления к стене, методом защиты утеплителя от потоков воздуха, перемещающегося в вентилируемой прослойке. Однако в любой вентилируемой системе утепления присутствуют следующие обязательные элементы:

подоснова (утепляемая конструкция);

подоблицовочная конструкция;

теплоизоляционный слой;

вентилируемая воздушная прослойка;

облицовка.

Отличительная особенность тепловой изоляции малоэтажных зданий – низкие противопожарные требования к материалам, применяемым на фасадах, что значительно упрощает конструктивные решения и снижает их стоимость.

Как показывает зарубежный и отечественный опыт, наиболее рациональным решением тепловой изоляции наружных стен малоэтажных зданий является вентилируемая система утепления, выполняемая по деревянным каркасам с облицовкой виниловым сайдингом или деревом (вагонка, “блок-хаус” и т.п.).

Внешний вид фасадов зданий представлен на рис. 3, 4, технические решения системы утепления – на схемах (рис. 5–7).

Расчеты показывают, что стоимость тепловой изоляции с применением вентилируемых систем утепления, облицованных сайдингом, на 15–30% ниже стоимости легких штукатурных систем утепления. При этом сопротивление теплопередаче стен повышается в 1,5–2 раза.

При использовании вентилируемых наружных стен с деревянным каркасом и облицовкой сайдингом их стоимость на 20 % ниже традиционных стен из газосиликатных блоков, а сопротивление теплопередаче вентилируемой каркасной стены в 1,5 раза выше.

Сегодня не существует препятствий для внедрения приведенных конструктивных решений вентилируемых систем утепления при тепловой модернизации малоэтажных зданий. Все элементы вентилируемых систем для малоэтажных зданий в изобилии присутствуют на рынке. Однако зачастую работы ведутся с применением менее эффективных легких штукатурных систем утепления. По всей видимости, барьерами на пути их распространения являются недостаток информации и отсутствие типовых конструктивно-технологических решений.

Общественные здания, как правило, должны иметь высококачественную отделку наружной поверхности и индивидуальный архитектурный облик.

При тепловой изоляции эти требования могут быть достигнуты применением самых разнообразных вентилируемых систем утепления, выполненных как на традиционных тонкостенных металлических каркасах, так и, например, с самонесущими облицовками из мелкоштучных материалов, шпренгельных систем с облицовкой тяжелым камнем, стеклом, керамикой и другими негорючими материалами.

Данный тип вентилируемых систем утепления, широко представленный за рубежом, имеет высокую стоимость.

В настоящее время в Республике Беларусь наиболее распространены вентилируемые системы утепления, выполненные в основном в соответствии со схемами, приведенными на рис. 9 и 11.

Примеры фасадов, получаемых с использованием данной конструктивной схемы, показаны на рис. 10.

В конструктивном решении, представленном на рис. 8, используется система опорных столиков, к которым в свою очередь крепятся горизонтальные направляющие уголкового сечения. Облицовочные материалы в данной системе могут иметь произвольные размеры, поскольку они фиксируются к вертикальным направляющим, закрепленным на горизонтальных направляющих.

На рис. 9 приведено конструктивное решение системы “Диат”. Оно состоит из кронштейнов с регулируемой длиной консоли, фиксируемых на подоснове при помощи винтовых дюбель-анкеров; минераловатных плит, закрепляемых к подоснове при помощи анкерных устройств; металлических направляющих, закрепляемых заклепками к кронштейнам; облицовки, изготавливаемой в соответствии с необходимыми размерами и фиксируемой к направляющим при помощи специальных элементов – иклей и салазок. Отличительная особенность данных систем в том, что при их возведении не требуется выравнивание фасадов, а выравнивание поверхности облицовочного слоя выполняется посредством вставок в кронштейны (система “Диат”) и регулировкой крепления горизонтального профиля к опорному столику.

В указанных конструктивных решениях в качестве облицовочного материала могут использоваться следующие материалы:

керамогранитные плиты;

алюминиевые панели и кассеты с сотовой сердцевиной HIVETECHS;

алюминиевые композитные панели и кассеты ARHITECKS, ALCOTEK, ALUBOND;

листы алюминиевые MIRAWAL;

листы профилированные Пс-15–1120, Пс-24–1100, Пс-35–1000, Пс-60–845 по СТБ 1527;

сайдинг С-220 по СТБ 1527.

Технология производства работ по возведению вентилируемых систем утепления состоит из следующих этапов:

разметка фасадов;

установка опорных элементов;

монтаж теплоизоляционных плит;

монтаж направляющих;

монтаж облицовки.

В настоящее время на рынке имеется широкий выбор облицовок для общественных зданий, но стоимость их достаточно высока. Для ее снижения и более широкого внедрения данных систем утепления в 2008 г. планируется разработать и внедрить вентилируемые системы утепления с облицовками из отечественного керамогранита и стекла.

Особенностью городской застройки Республики Беларусь является наличие большого количества зданий, построенных как по современным, так и по типовым проектам (сериям), разработанным в прошлом столетии.

На наш взгляд, архитектурную индивидуальность таким зданиям при их реконструкции может придать только изменение объемов, использование надстроек, пристроек и т.п. Попытки отделки фасадов или отдельных их участков дорогими облицовками не улучшают архитектурный облик городов в целом, а лишь удорожают ремонтные работы. Применение типовых облицовок, например из керамогранита, в массовом количестве всего лишь поменяет цвет и фактуру фасадов. Вызывает сомнение и возможность использования металлических или стеклянных облицовок на жилых зданиях, во-первых, из-за их низкой антивандальной стойкости, а во-вторых, из-за несоответствия традициям в отделке зданий в массовых жилых массивах.

Наиболее рациональной отделкой фасадов зданий массовых серий, по нашему мнению, является штукатурка разнообразных цветов, что сейчас и делается при тепловой изоляции фасадов с использованием легких штукатурных систем утепления.

Таким образом, для массового применения вентилируемых систем утепления в жилой застройке необходимо наличие на рынке недорогих облицовок, обеспечивающих возможность последующей штукатурки и многократной окраски поверхности фасадов в период эксплуатации. При этом утепленный жилой дом не должен внешне отличаться от каменных или бетонных строений, иметь достаточную антивандальную прочность поверхности фасада, конкурентоспособную стоимость утепления по сравнению с легкой штукатурной системой и увеличенное сопротивление теплопередаче (см. таблицу).

В настоящее время на рынке республики присутствуют два типа облицовочных плит, удовлетворяющих приведенным техническим требованиям, – плита из мелкозернистого легкого бетона производства “Кнауф” и китайская, так называемая магнезиальная плита. Однако их стоимость пока остается достаточно высокой для массового применения, что обусловливает необходимость разработки и организации производства таких плит в республике.

На рис. 11 приведен пример конструктивной схемы вентилируемой системы утепления для жилых зданий.

Технология тепловой изоляции при использовании приведенного варианта системы утепления состоит из следующих операций:

установка направляющих термопрофилей;

установка утеплителя;

крепление ветрозащитной пленки;

монтаж облицовки;

отделка наружной поверхности облицовки.

Технология отделки наружной поверхности включает в себя операции по сплошному армированию поверхности облицовки стеклосеткой, утопленной в полимерминеральный клей, штукатурку и (или) окраску поверхности. Особенностью данной конструкции является то, что нет необходимости обеспечивать паропроницаемость материалов отделки наружной поверхности, так как утеплитель вентилируется под облицовкой, что выгодно отличает данную конструкцию от легких штукатурных систем утепления, в связи с чем возможно удешевление и большее разнообразие применяемых для отделки полимерных штукатурок и красок.

Анализ особенностей вентилируемых систем утепления и условий их применения подтверждает, что они найдут широкое применение в Республике Беларусь, а при увеличении нормативных требований к сопротивлению теплопередаче это должно произойти в скором времени. Чтобы обеспечить материальную базу для широкого внедрения вентилируемых систем утепления наружных ограждающих конструкций, необходимо организовать производство широкой номенклатуры (сортамента) тонкостенных термопрофилей, разработать на их основе универсальные каркасы для подоблицовочных конструкций вентилируемых систем утепления, а для их применения при тепловой изоляции стен жилых зданий – выпуск прочных негорючих листовых облицовок, обеспечивающих возможность их последующей отделки.

 

 

 

 

 

Литература

1. Пилипенко В.М., Кузьмичев Р.В. Эффективные конструктивно-технологические решения при реконструкции и возведении зданий // Строительная наука и техника. 2007. № 4. С. 26–32.


 

 

 

 

Читайте также
02.09.2003 / просмотров: 29 486
Современный уровень строительства требует совершенно новых подходов и технологий, призванных обеспечить конкурентоспособность строительных...
26.10.2003 / просмотров: 6 486
Жюри XI Республиканского смотра-конкурса на лучшее архитектурное произведение (постройка, проект) года РЕШИЛО: 1. Присудить Гран-при (Большая...
26.10.2003 / просмотров: 8 788
Есть древнее представление, что земля держится на трех китах. Но кто же поддерживает на плаву этих китов? Вглядимся в структуру любой проектной...