Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий

Реконструкция фасадов.Здания с красивыми и выразительными фасадами привлекают в первую очередь внимание, поэтому отделка фасадов является важнейшей задачей архитектурного проектирования.

Особенно в плачевном состоянии находятся фасады зданий ранней постройки, что связано с потерей первоначального вида из-за загрязнения атмосферы. Очистка фасадов пескоструйными аппаратами, гидросмыв и т.п. не дают положительных результатов и не способствуют их восстановлению. Отделка, выполненная на основе цементно-песчаного раствора с последующей окраской фасадными красками на органических растворителях, является недолговечной.Наиболее привлекательными и долговечными являются сухие штукатурные смеси заводского изготовления, изготовленные на основе высококачественного цемента и высокоэффективных импортных полимерных добавок.

Сухие штукатурные смеси используют для получения гидрофобных, высокоадгезионных, облегченных, быстротвердеющих и цветных штукатурных слоев. К основным преимуществам сухих штукатурных смесей заводского изготовления относится соблюдение заданного состава и долевого соотношения компонентов, При затворении водой такие составы позволяют приготовить пластичную, безусадочную, не расслаивающуюся растворную смесь с хорошей адгезией к обрабатываемой поверхности.

Фасадные штукатурки характеризуются морозостойкостью, трещиностойкостью и высокой прочностью на отрыв. Кроме того, они отличаются быстротой и низкой трудоемкостью приготовления растворов на месте производства работ, сокращением транспортных расходов и повышением качества и долговечности штукатурных слоев.

Для придания фасадным штукатуркам декоративных качеств следует применять экологически чистые водорастворимые краски, которые делятся по типу связующего на акриловые (латексные), силикатные, силиконовые, цементные и известковые. Наибольшее распространение среди водорастворимых красок получили акриловые краски, которые при высыхании образуют пористые непрозрачные или пленочные покрытия, хорошо защищающие поверхность фасада от внешних воздействий.

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №1 - открытая онлайн библиотека

Наружная штукатурка фасада

В настоящее время разработаны и находят применение новые отделочные материалы и технологии, которые позволяют архитекторам и проектировщикам создавать красивые и долговечные фасады, изменяющие до неузнаваемости безликую отделку зданий 50-70-х годов.

Это прежде всего относится к навесным вентилируемым фасадам, которые прекрасно зарекомендовали себя на практике при отделке и облицовке фасадов реконструируемых зданий. Конструкции навесных вентилируемых фасадов позволяет эффективно решать задачи энергосбережения, а наличие большого количества материалов разнообразного цвета и фактуры, дает возможность значительно повысить архитектурную выразительность здания (рис. 128).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 128. Пример реконструкции наружной отделки фасада

навесными вентилируемыми системами

Наряду с навесными вентилируемыми системами отделки зданий, используемых в совокупности с наружным утеплением, к наиболее эффективным относятся отделки зданий, в которых применяются новые долговечные материалы, в том числе сайдинг, различные декоративные плиты и панели, облицовочный кирпич и плитка, а также искусственный камень.

Сайдинг можно применять во всех типах строений: жилых, промышленных и общественных. Он легко монтируется на любые фасады зданий (дерево, кирпич и т.д.), обновляя их и продлевая срок службы. Не закрывает наглухо стены дома и позволяет фасаду дышать. С этой целью в нижних кромках панелей сайдинга расположены отверстия для вентиляции и отвода конденсата. Благодаря простоте монтажа, небольшому весу, удобной транспортировке его можно монтировать в любое время года.

Однако сайдинг, как фасадная система, недостаточно утепляет здания. При утеплении в сайдинговых системах теплоизоляционные плиты должны иметь толщину примерно в 1,5-2 раза большую, чем в традиционных системах утепления, так как при монтаже крепежных элементов каркаса, несущего сайдинговую отделку, получается множество «мостиков холода», которые значительно влияют на теплосопротивление здания. Кроме того, у сайдинговых систем монотонный внешний вид – он только определенной формы и фактуры, их невозможно разнообразить архитектурными деталями, которые сводятся только к коробчатым элементам с окантовкой декоративными уголками и нащельниками.

В практике строительства широкое применение находят виниловый, алюминиевый, цементный и металлический сайдинг (рис.129).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №3 - открытая онлайн библиотека Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №4 - открытая онлайн библиотека

Рис. 129. Примеры реконструкции фасада здания сайдингом

На российском рынке под маркой «ОЛИС» выпускаются фасадные облицовочные листы на основе высокопрочных прессованных волокнисто-цементных листов толщиной 8 мм. Размер листов 1200х1570, 1200х2400 и 3000 мм. Поверхность листов обработана натуральной каменной крошкой фракции 1-3 и 3-6 мм или специальным полимерным покрытием на основе высококачественного полиакрила. Значительные размеры листов снижают затраты на их установку, а разнообразная их цветовая гамма позволяет создавать выразительные фасады зданий.

В последние годы разработаны новые конструкции стен для навесных фасадных систем из композитных панелей, состоящих из двух алюминиевых или стальных оцинкованных листов и внутреннего огнезащитного слоя (полиэтилен с антипиреном). Лицевая сторона панелей покрыта цветным полимерным лакокрасочным составом на основе акриловых композиций (рис.130).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №5 - открытая онлайн библиотека Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №6 - открытая онлайн библиотека

Рис.130. Конструктивное и цветовое решение композитных панелей

Ширина композитных панелей составляет 1180 - 1480 мм, длина от 2000 до 4500 мм, толщина от 3 до 5 мм.

Высокая пластичность панелей позволяет придавать им сложные формы. Богатый выбор цветовой гаммы дает возможность использовать панели для решения любых дизайнерских и архитектурных задач (рис.131). Облицовка композитными панелями создает впечатление, будто перед вами полноценная металлическая отделка.

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №7 - открытая онлайн библиотека

Рис. 131. Фасад здания из композитных панелей

К современным методам наружной отделки зданий относится отделка сэндвич- панелями с минеральным утеплителем на базальтовой основе. Сэндвич-панели изготавливаются из оцинкованной стали толщиной 0,5-0,7 мм с защитно-декоративным слоем. Монтаж сэндвич-панелей осуществляется по металлическому каркасу с помощью самонарезающихся винтов или крепежных элементов (кляммеров) без предварительной подготовки поверхности несущей стены. Технология монтажа позволяет производить работы круглогодично даже при температуре минус 300С. Идеальная поверхность панелей не требует ни наружной, ни внутренней отделки. Разнообразная цветовая гамма панелей позволяет создавать любые архитектурные ансамбли (рис. 132).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №8 - открытая онлайн библиотека

Рис. 132. Отделка фасада здания сэндвич- панелями

При реконструкции фасадов зданий широкое применение находит облицовочный кирпич, который называют фактурный или фасонный лицевой кирпич. Лицевой кирпич - это изделие с гладкой поверхностью и правильной геометрической формой. На его поверхности может быть нанесен рисунок в виде черточек («березка») или в виде волнистых линий («родничок»). Он может имитировать рубленный дикий камень. Используемый минеральный краситель и технология изготовления позволяет полностью исключить возможность выцветания кирпича. Как правило, такой кирпич производится белого, желтого, красного, серого, коричневого и темно-бурого цветов. Зачастую облицовочный кирпич покрывают глазурью. Этот вид кирпича идеально подходит для нашего климата: он морозоустойчив, обладает значительной долговечностью и прочностью. Размер одного облицовочного кирпича равен 250х129х60 мм. Дома, отделанные облицовочным кирпичом, выглядят нарядно и практически не нуждаются в уходе и не теряют своих функций, красоты и привлекательности со временем (рис.133).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №9 - открытая онлайн библиотека Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №10 - открытая онлайн библиотека

Рис. 133. Фасад здания, отделанный облицовочным кирпичом

Вместо кирпича при реконструкции фасадов зданий можно использовать более экономичный вариант - облицовочную фасадную клинкерную плитку, которая по внешнему виду полностью имитирует кирпич и не требует капитального фундамента.

Облицовка фасадов зданий на протяжении веков осуществлялась натуральным камнем, однако с появлением новых технологий появился конкурент в виде искусственного камня. Искусственный камень внешне практически неотличим от базальта, песчаника, булыжника, известняка или любого другого природного камня.

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №11 - открытая онлайн библиотека

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №12 - открытая онлайн библиотека .

Рис.134. Варианты облицовочной плитки из искусственного камня

Искусственный камень имеет более широкую декоративную палитру, чем натуральный. В отличие от натурального камня он никогда не имеет радиоактивного фона. Его не надо пилить, обрабатывать и подгонять один к другому. Он полностью готов к употреблению и прекрасно ложится на любую поверхность. Важно отметить, что работа по его укладке менее трудоемкий и затратный процесс, чем работа с натуральным камнем. Она не намного сложней, чем укладка обычной плитки. Зато долговечность и прочность натурального и искусственного камня вполне сопоставимы, а морозоустойчивость последнего колеблется от 100 до 150 циклов.

Немаловажным достоинством искусственного камня является тот факт, что он по массе в три-четыре раза легче имитирующего натурального прототипа.

Применяя искусственный камень при реконструкции кирпичных зданий, можно придать им неповторимый колорит и новую архитектурную привлекательность.

Повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий.

Известно, что жилые здания, построенные в основном в послевоенное время, имеют низкую энергоэффективность по сравнению с жильем, возведенным в то же время в ряде зарубежных стран с аналогичными климатическими условиями.

В странах Западной Европы работа по энергосбережению в жилищном строительстве является одним из основных направлений повышения эффективности экономики и возведена в ранг государственной политики. В результате проделанной работы в течение последних 30 лет по утеплению зданий в странах Западной Европы расход на их отопление сократился на 40-50% и составляет в настоящее время около 40-50 кВ ч / м3 Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №13 - открытая онлайн библиотека в год, в то время как для обогрева жилых зданий Российской Федерации расходуется от 80 до 100 кВ ч / м3 в год.

Теплопотери через стены составляют 42-49%, через окна – 32-35% , через чердачные и подвальные перекрытия – 11-18% , через входные двери – 5-8% от общего количества тепловой энергии на отопление здания.

Наружная теплозащита стен реконструируемых зданий производится двумя основными методами:

- «мокрым» с применением штукатурных растворов;

-«сухим» с использованием конструктивных навесных элементов, предусматривающих наличие воздушной прослойки между облицовкой (наружным экраном) и утеплителем, так называемый «вентилируемый фасад».

Конструктивные системы наружного утепления стен здания с оштукатуриванием фасадов состоят из трех основных слоев:

- теплоизоляционный, состоящий из теплоизоляционного материала с низким коэффициентом теплопроводности (например, минераловатные или из пенополистирола);

-армированный, состоящий из специального минерального клеевого состава, армированного устойчивой к щелочи сетки;

-защитно-декоративный, включающий грунтовку и декоративную штукатурку (минеральную или полимерную); возможна окраска специальными «дышашими» фасадными красками.

При использовании в качестве теплоизоляции пенополистирольных плит для противопожарной безопасности необходимо предусматривать противопожарные рассечки из негорючего материала, например, из минеральных плит (МВП) вокруг оконных проемов и горизонтальных противопожарных рассечек из МВП на глухих стенах здания через 2500-3000 мм (рис. 135).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №14 - открытая онлайн библиотека

Рис.135. Установка противопожарных обрамлений из минераловатных плит вокруг оконного проема

.

Чтобы защитить утеплитель от воздействия атмосферных осадков, усилить механическую прочность и придать ему необходимую для отделочных материалов несущую способность, на него наносится армирующий слой, состоящий из клеевого раствора и армирующей фасадной щелочностойкой сетки. На армированный слой системы ложится основная нагрузка в процессе эксплуатации здания, поэтому качество сетки, ее устойчивость к щелочной среде, разрывные характеристики определяют долговечность защитного слоя и его физико-механические свойства.

Третий слой системы утепления (защитно-декоративный) выполняет две функции: защищает теплоизоляционный слой от внешних неблагоприятных воздействий и придает фасаду эстетический вид. Отделочный декоративно-фактурный слой представляет собой объемно окрашенные штукатурные массы с зернами различной крупности. Толщина отделочного слоя может составлять 3-5 мм, которая гладилкой- шпателем наносится на поверхность основания и равномерно разглаживается для получения соответсвующей фактуры («барашек», «короед» и т.д.) (рис.136).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №15 - открытая онлайн библиотека

Рис.136. Фрагмент наружной теплоизоляции здания со штукатуркой по утеплителю

1 – клей для приклеивания утеплителя; 2 – плитный утеплитель; 3 – клей для выполнения армирующего слоя; 4 –фасадная армирующая стекловолокнистая сетка; 5 – клей для втапливания армирующего слоя; 6 – грунтовка; 7 – минеральная декоративная штукатурка

Декоративная штукатурка изготавливается на основе минеральных и полимерных

( на основе акрилового вяжущего, на силикатной или силиконовой основе или мраморной натуральной и искусственной крошки и акрилового вяжущего) материалов.

Декоративная штукатурка должна быть гидрофобной, обладать высокой паропроницаемостью, устойчивостью к растрескиванию и шелушению. Такой штукатуркой является акрил-силоксановая фасадная штукатурка, обладающая высокой водоотталкивающей способностью и при этом легко пропускает через себя водяные пары из помещения. Благодаря совмещению этих свойств акрил-силоксановая фасадная штукатурка превосходит свои аналоги по устойчивости к воздействию вредных факторов окружающей среды, устойчивостью к перепадам температуры и по долговечности.

Для придания наружной поверхности фасадной штукатурки дополнительного эффекта сохранения тепла в здании и защиты поверхности от негативных факторов воздействия окружающей среды целесообразно осуществлять окраску поверхности фасадной краской «BALTEK- FASAD». Краска легко наносится путем распыления или валиком и позволяет 10-15 лет сохранять поверхность фасада в чистом, свежем виде, без потеков и наслоения пыли, так как покрытие обладает уникальными адгезионными свойствами. Кроме того, двухслойное покрытие толщиной 0,3 мм позволяет получить дополнительный эффект сохранения тепла в здании за счет отражения до 60-70% теплового потока внутрь здания, свойственного теплоизоляции толщиной до 60 мм. (рис. 137).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №16 - открытая онлайн библиотека

Рис.137. Схема отражения теплового потока

Наружные стены, обработанные такой краской всегда будут сухими, так как фасадная краска «BALTEK- FASAD» удаляет избыточную влагу из стен за счет эффекта мембраны.

Система наружной теплоизоляции «мокрого» типа имеет ряд недостатков, к которым относятся:

- сезонность ее использования, так как данная технология может проводиться только в теплую погоду (до +5 оС);

- «точка росы», попадая внутрь утеплителя, неизбежно приводит к повышению его влажности, что несомненно ухудшает его теплофизические показатели. Для нейтрализации этого явления необходимо использовать утепляющие материалы с высокой паропроницаемостью, чтобы влага как попала внутрь слоя, так и испарилась из него;

- наружный теплоизоляционный слой необходимо защищать как от увлажнения атмосферными осадками, так и от механического повреждения прочным, но паропроницаемым покрытием;

- необходимость устройства лесов или подвесных люлек снаружи здания.

- в штукатурном покрытии утеплителя необходимо предусматривать вертикальные и горизонтальные деформационные швы, заполняемые нетвердеющими герметиками или с установкой водоотбойной ленты.

Вентилируемый фасад – конструкция, состоящая из плитного наружного облицовочного слоя; металлической несущей конструкции (каркас), удерживающей плитки; слоя утеплителя, проходящего непосредственно по стене, и вентилируемой зоны (рис.137).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №17 - открытая онлайн библиотека

Рис. 137. Утепление кирпичной стены по системе «вентилируемый фасад»

Применение вентилируемого воздушного зазора, между утеплителем и наружным облицовочным слоем создает тягу воздуха под облицовкой фасада и уводит большую часть водяного пара в атмосферу. Это обеспечивает продление срока эксплуатации вентилируемого фасада без ремонта.

Следует отметить и звукоизоляционную функцию вентилируемого фасада, так как навесные системы повышают звукоизолирующие показатели наружных стен в среднем в 1,5-2 раза, что особенно важно для больших городов с интенсивными транспортными потоками.

Облицовка – защитно-декоративное одеяние фасада. Выполняется из листовых или штучных материалов, чаще всего из керамогранита, керамической плитки, натурального пиленого камня, листов профнастила, стеклофибробетонных плит, тонированного стекла, экструзионных цементно-волокнистых плит и др.), выбор которых диктуется модой, цветом или стилем.

Крепление облицовочных панелей может осуществляться с помощью кляммер, «в замок», саморезов, планок-держателей и фасадных заклепок (рис.138).

а) б) в)

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №18 - открытая онлайн библиотека

Рис.138. Способ крепления металлических композитных панелей:

а) керамогранита с помощью кляммер; б) то же, планки-держателя; в) натурального камня с помощью планки-держателя

Разработаны варианты скрытого крепления облицовочных панелей, вариант которого приведен на рис.

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №19 - открытая онлайн библиотека

Рис. Вариант скрытого крепления облицовочных панелей

В конструкциях с вентилируемым зазором при использовании плит, не оклеенных стеклохолстом, по наружной поверхности теплоизоляции необходимо предусматривать ветрозащитное покрытие (например, паровоздушную пленку типа «Тайвек»), которое способно пропускать водяной пар из помещения и защищать утеплитель от воздействия атмосферной влаги. Возможно применение стеклотканей и стеклосеток.

Система утепления зданий с защитным экраном позволяет осуществлять строительные и ремонтные работы круглогодично. При этом повышается степень индустриализации строительно-монтажных работ по утеплению зданий и снижаются трудозатраты, что представляется особенно важным, учитывая огромное количество зданий, подлежащих утеплению.

Наряду с положительными качествами применения вентилируемых фасадов выявлено ряд недостатков, связанных с выбором навесной системы, которые не всегда отвечают российскому климату. Необходимо помнить, что толщина утеплителя на российских фасадах значительно больше, чем в Европе, и поэтому некоторые зарубежные системы не выдерживают наши нормативные нагрузки.

Утепление наружных стен изнутри помещения применяется в том случае, когда невозможно это сделать снаружи (исторические памятники со сложным архитектурным рельефом) или когда это экономически целесообразно (рис.139).

Реконструкция фасадов и повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий - №20 - открытая онлайн библиотека

Рис.139. Утепление кирпичной стены с расположением утепляющего

слоя изнутри помещения

В отличие от систем наружного утепления производство работ по устройству теплозащиты изнутри может выполняться в любое время года и не требует устройства дорогостоящих подмостей. Кроме того, внутренняя теплоизоляция более выгодна для уменьшения теплопотерь в углах здания.

Однако, утепление стен с внутренней стороны имеет ряд существенных недостатков. Один из них – это очевидное уменьшение площади за счет увеличения толщины стены, а второй связан с образованием зоны конденсации за наружной поверхностью утеплителя. При этом утеплитель задерживает поступление тепла из помещения в стену, понижая тем самым ее температуру, что еще более усугубляет переувлажнение ограждающей конструкции и ухудшает ее теплоизоляционные свойства.

Следовательно, если по каким-либо причинам единственным возможным вариантом утепления стен является размещения утеплителя изнутри, то необходимо принять очень жесткие конструктивные меры для защиты стены от воздействия влаги – установить со стороны помещения пароизоляцию из полиэтиленовой пленки толщиной 200 микрон по всей площади утепляемой стены или организовать эффективную (возможно, принудительную) аэрацию воздуха в помещениях.

Пароизоляция устанавливается после монтажа утепляющего слоя, который крепится на клей и дюбели, аналогично наружному утеплению.

После установки пароизоляции крепится гипсокартон дюбелями сквозь слой утеплителя к стене или саморезами к установленной ранее обрешетке, а затем производится финишная отделка помещения – окраска или оклейка обоями.