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.

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).

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).

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).

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.

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).

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).

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.

.

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 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).

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).

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).

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).

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)

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. 139.

Рис. 139. 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).

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.

Рис.139. Утепление кирпичной стены с расположением утепляющего

слоя изнутри помещения

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.