Технологии: утепление фасада

В современном строительстве используются и традиционные, проверенные временем методы отделки фасадов, и новые, революционные технологии. Что предпочесть — каждый выбирает сам, в зависимости от своих целей и приоритетов. Важно только учесть, что фасадные системы, помимо выполнения защитно-декоративных функций, обязательно должны выполнять свою основную функцию — сокращать теплопотери объекта и тем самым уменьшать энергетические затраты на его содержание.

Фасады большинства эксплуатируемых зданий, в особенности возведенных методом крупнопанельного домостроения, по многим параметрам не соответствующих современным требованиям энергоэффективности, к тому же лишенных эстетической привлекательности, вполне обоснованно вызывают всеобщее беспокойство. Применявшиеся ранее строительные материалы, при условии их использования в однослойной несущей стене разумной толщины, не могли обеспечить требуемого термического сопротивления. Поэтому в Беларуси с целью экономии материалов и энергоресурсов повсеместно стали активно внедрять многослойные системы наружного утепления, которые, по сравнению с такими широко известными и давно применяемыми в строительстве методами, как теплоизоляция изнутри и кирпичная колодцевая кладка, являются более прогрессивными и перспективными. С точки зрения теплофизики, принципиально новое конструктивное решение стены вызвало изменение температурной кривой и как следствие - возникает необходимость определения точки росы, которая присутствует в любой стене, если имеется перепад температур с переходом через нулевую отметку. При возведении здания традиционными методами, когда стены выполнены из однородных материалов (кирпича, железобетона, дерева и т.д.), точка росы находилась в толще конструкции. Назначение любой системы наружной теплоизоляции - вывести точку росы в зону утеплителя. Только при таком условии можно избежать образования конденсата на поверхности несущих конструкций и предотвратить возникновение связанных с этим явлением негативных последствий. Естественно, для того, чтобы все перечисленные процессы протекали в соответствии с изложенной схемой, немаловажное значение имеет последовательность расположения слоев, плотность которых, как правило, не одинакова, а также используемые материалы. Для того, чтобы водяные пары могли беспрепятственно перемещаться из помещения наружу, в первую очередь, должна быть достаточно паропроницаема сама стена, а вот паропроницаемость каждого наносимого на нее слоя обязана быть больше, чем паропроницаемость предыдущего. Только знание и учет всех перечисленных особенностей помогут исключить риск появления многих проблем как при строительстве, так и в период эксплуатации здания.

Утепление фасадов изнутри.

Рассматривая способы утепления фасадов, нельзя не остановиться на утеплении помещений изнутри. Наиболее оправдано применение этого метода для зданий, фасады которых представляют архитектурную ценность, так как он позволяет сохранить фасад и является наиболее простым и дешевым. Кроме того, метод утепления изнутри помогает решить проблемы, возникшие при современном строительстве. Одно время достаточно широко использовали очень спорные технологические решения, такие, например, как возведение ограждающих конструкций из ячеистобетонных блоков с наружным слоем из лицевого кирпича. Такой подход имеет ряд недостатков: во-первых, точка росы в такой конструкции, как правило, располагается либо в толще этого блока, либо на внешней поверхности кирпичной кладки, а во-вторых, морозостойкость таких блоков весьма ограничена и не превышает в большинстве случаев 25-30 циклов, так как конденсировавшаяся влага замерзает и начинает разрушать блок изнутри. Эту проблему можно классифицировать, как проблему среднесрочного характера. На этом негативные последствия не исчерпаны. В качестве финишной отделки кирпичной стены чаще всего применяется штукатурное или лакокрасочное покрытие. Однако при использовании высококачественных штукатурных составов образуется слой, менее паропроницаемый, нежели кирпич. В связи с этим конденсат накапливается на границе «стена-штукатурка», что ведет к разрушению штукатурного слоя. Часть проблем можно решить, если создать паронепроницаемый барьер, расположив его с внутренней стороны стены. Внутреннее утепление привлекает всех своей дешевизной - затраты только на утеплитель, а выбор достаточно широкий, так как нет необходимости в строгом соответствии критериям надежности. То, что снижается полезный объем помещений, - мелочи по сравнению с тепловым дискомфортом. При таком варианте блок утепления прекрасно функционирует, влага в нем не накапливается, поэтому смена циклов замерзания и оттаивания на работу конструкции никакого влияния не оказывает, а отделочные работы можно производить с использованием любой качественной декоративной штукатурки или лакокрасочных материалов. Но при использовании этого метода, к сожалению, возникает другая проблема: как в целях поддержания оптимального микроклимата удалить избыток влаги, скапливающейся внутри помещения в холодный период года? Реально справиться с этой серьезной проблемой могут только системы приточно-вытяжной вентиляции или кондиционирования, что автоматически ведет к удорожанию проекта.

Колодцевая кирпичная кладка.

Наиболее экономичной (с точки зрения затрат) является конструкция наружных кирпичных стен, при которой стену фактически выкладывают из двух самостоятельных стенок, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными кирпичными мостиками с образованием замкнутых колодцев, которые по ходу кладки заполняют утеплителем. Такое решение хорошо защищает утеплитель от внешних воздействий, хотя и несколько ослабляет конструктивную прочность стены. Учитывая, что в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны, к утеплителю предъявляются специальные требования, основными из которых являются устойчивость к деформациям и влагостойкость. Данным требованиям отвечают наиболее распространенные утеплители: минеральная вата, стекловолокнистая вата, изделия из вспененных пластмасс (пенополистирол, пенополиуретан и т.д.). Следует отметить, что внутренняя и наружная стены связаны между собой жесткими или гибкими связями. С позиций теплотехники, эти связи являются «мостиками холода», которые могут значительно снизить термическое сопротивление всей ограждающей конструкции. Очевидно, что самое большое снижение сопротивления теплопередаче дает применение жестких кирпичных связей. Наиболее перспективный вариант, с точки зрения борьбы с «мостиками холода», - применение специальных стеклопластиковых связей, существенно снижающих теплопотери, которые в этом случае, как правило, не превышают 2%. При проектировании и эксплуатации стен с внутренним расположением утеплителя существует еще одна чрезвычайно серьезная проблема - это конденсация влаги внутри конструкции. Точка росы, находящаяся в утеплителе, приводит к его отсыреванию и постепенной потере им своих теплоизолирующих свойств. При этом утеплитель не высыхает даже в теплое время года, так как наружный слой является паробарьером. Для устранения этого недостатка применяется пароизоляционный слой и устраивается воздушный вентиляционный зазор. Способ сооружения фасада такой: сначала возводится внутренняя несущая стена здания из обычного строительного кирпича или блоков, потом теплоизоляционные плиты насаживаются на анкеры, предварительно заложенные в кладку несущей стены, и крепятся к ним с помощью специальных пружинных шайб с антикоррозионным покрытием. Наружная стена, которая защищает утеплитель от неблагоприятных внешних воздействий и создает фасад здания, сооружается с заделкой анкеров в швах кладки. Вентиляционный воздушный зазор способствует высыханию утеплителя, гарантируя высокое качество теплоизоляции. Однако стены, возведенные методом колодцевой кирпичной кладки, обладают не только достоинствами, но и имеют такие недостатки, как довольно высокая трудоемкость их возведения и невозможность замены утеплителя.

Новые технологии.

Учитывая, что любой из вышеописанных традиционных способов очень далек от идеального, в практику современного строительства стали активно внедрять различные теплоизоляционные системы: «мокрый» тип с послойной защитой утеплителя при помощи слоев штукатурки, «вентилируемые фасады» с использованием навесных облицовочных элементов в качестве защитно-декоративного экрана. Применение наружной теплоизоляции позволяет внести принципиальные изменения в конструкции здания, делать несущую стену более тонкой. Применительно к монолитному домостроению ее толщина может быть 150 мм, а не 200-250 мм. Это значит, что снижается нагрузка на фундамент, требуется другой котлован и так далее в сторону снижения затрат. В случае использования каркасно-монолитной схемы наружная стена может быть выполнена из ячеистого бетона толщиной 200 мм, что позволяет существенно увеличить полезную внутреннею площадь. Практика показала, что наружное утепление занимает 7-10% от общей сметной стоимости объекта. Не следует забывать и о таком функциональном назначении фасадных систем, как обеспечение долговременной защиты строительных конструкций здания. Стабильность эксплуатационных характеристик защитно-декоративных покрытий вне зависимости от сезонных изменений в природе является, пожалуй, главным критерием оценки их качества и гарантией надежности системы. «Мокрый» метод наружного утепления фасадов в настоящее время уже достаточно изучен и широко распространен. Отличительная особенность фасадных систем «мокрого» типа - практически неограниченные архитектурные возможности. Этот метод состоит в креплении к наружной стене нескольких фасадных слоев, в которых пенополистирол или минераловатные плиты служат изоляционным слоем, а несколько тонких штукатурных слоев с подкладочной массой, армированной сеткой из стекловолокна, - фасадным слоем. Используя минеральную или стекловолоконную вату в качестве утеплителя, следует обратить особое внимание на тщательное уплотнение мест сопряжения системы наружного утепления с другими элементами конструкции (подоконники, окна, двери, крыши и др.). Волокнистый утеплитель в момент инсталляции системы должен быть сухим, дождливая погода исключает возможность производства работ по утеплению без устройства дополнительных укрытий (козырьки, навесы, противодождевая сетка по фасаду здания и т.п.).

Система утепления фасадов Caparol и Diamand.

Эта система относится к «легкому мокрому» методу. В качестве теплоизоляционного материала могут быть использованы плиты, выполненные из пенополистирола или минеральной ваты. Перед началом работ основание должно быть подготовлено. Трещины расчищают от остатков разрушенного материала и пыли, затем грунтуют, чтобы снизить способность материала впитывать влагу. Для грунтовки используют акриловая грунтовка Диамант Грунт-концентрат или высокоадгезионная пигментированная грунтовка Putzgrund 610 (зависит от основания), а для заделки трещин рекомендуется шпаклевочный состав Capalith-Fassaden-Feinspachtel. Первый горизонтальный слой из утеплительных плит укладывают на перфорированный профильный элемент. При этом плиты образуют пояс высотой 250 мм, толщиной 40-80 мм по всему периметру фасада здания. Если в качестве утеплителя использован пенополистирол, то клеевой раствор изготавливают из смеси Диамант 181 или Капатект 190 S. При применении минераловатных плит клеевой раствор следует готовить из смеси Диамант 181 или Капатект 190. По истечении трех суток после приклеивания плит их дополнительно крепят к наружным стенам соединительными элементами (дюбелями с патронами и шайбами). Следующим шагом является нанесение гидроизоляционного состава на поверхность теплоизоляционных плит и устройство армированного основания под штукатурку. Чтобы армирующую сетку расположить в середине гидроизоляционного состава, его наносят двумя слоями. Вначале покрывают слоем гидроизоляционного состава толщиной 1-2 мм. По свежеуложенному составу приклеивают стеклосетку. Слой гидроизоляционного состава возле цоколя здания необходимо продлить на нижнюю поверхность плиты, а затем еще на стену фундамента.Перед тем как приклеить стеклосетку рекомендуется упрочнить перфорированным алюминиевым угловым профилем с размерами 25x25x0,5 мм все выпуклые вертикальные ребра на первом этаже, а на остальных - только ребра возле проемов входных и балконных дверей и по периметру оконных проемов. Профиль вдавливают в свеженанесенный состав, а затем зашпаклевывают тем же составом. Затем куски сетки из стекловолокна, приклеенные к каждой из стен, образующих угол, накладывают на соседнюю стену так, чтобы приблизительно 10 см сетки выступало за профиль. Для приклеивания стеклосетки следует использовать клеящие материалы - Диамант 182 или Капатект 190 (Капатект 190 S). Ту часть фундамента, которая будет засыпана землей, цоколь и стену здания до высоты примерно 2 м над уровнем грунта покрывают еще раз слоем раствора и стеклосеткой. Толщина слоя может составлять 1 -1,5 см. После отвердения гидрозащитного состава котлован засыпают землей и уплотняют свежеуложенный слой земли. Очередным этапом в создании системы скрепленной теплоизоляции является устройство армированного гидрозащитного штукатурного слоя. Этот слой изготавливают с применением материалов Ceresit CT85 или Ceresit CT190 и наносят слоем толщиной до 2 мм на плиты утеплителя. В верхней части теплоизоляционного слоя гидрозащитный состав наносят на торцевую поверхность плиты утеплителя с заходом на карнизную плиту для предохранения ее от осадков в процессе производства работ. К отделке поверхности фасада здания следует приступать после полного окончания работ по устройству теплоизоляционного слоя. На поверхность фасада по истечении не менее трех суток после нанесения второго слоя гидрозащитной смеси наносят защитно-декоративный состав. За сутки до нанесения отделочных растворный смесей поверхность необходимо прогрунтовать грунтовками Diamand и Caparol. Далее необходимо ещё раз прогрунтовать все поверхности и покрасить фасадными красками Alpina или Diamand.

Навесные вентилируемые фасадные системы.

Учитывая всесезонность проведения работ в строительном комплексе, возникает целесообразность применения фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором. Профильная система навесных вентилируемых фасадов позволяет использовать для облицовки стен зданий различные панели или листовые материалы. Размеры и форма панелей могут быть различными, в зависимости от требований, предъявляемых к фасаду. Основными преимуществами систем навесных фасадов являются: - защита от осадков. Конструкция основного несущего профиля спроектирована таким образом, что вся попадающая на поверхность фасада влага удаляется в дренаж; - диффузия водяных паров. Воздушный зазор за фасадной панелью обеспечивает отвод диффундирующих паров методом естественной вентиляции, что предотвращает образование конденсата на поверхности и внутри здания, а также отсыревание и загнивание стен и теплоизоляционного материала, тем самым существенно улучшая теплоизоляционные свойства стен, обеспечивая комфортный температурный режим внутри здания; - термические деформации. Благодаря специально разработанной схеме монтажа и крепления к стене профильная система навесных фасадов имеет возможность поглощения термических деформаций, возникающих при суточных и сезонных перепадах температур. Это помогает избежать внутренних напряжений в материале облицовки и несущей конструкции; - звукоизоляция. Совместное применение навесного фасада и теплоизолятора является отличной звукоизоляцией, поскольку фасадные системы и теплоизолятор имеют звукопоглощающие свойства в широком диапазоне частот.