Лекция № 17
Реконструкция фасадов зданий
План лекции
1. Реконструкция фасадов зданий
2. Технология утепления фасадов зданий
3. Технология устройства вентилируемых фасадов
Литература:
1. Юдина А.Ф. Реконструкция и техническая реставрация зданий и сооружений: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / А.Ф. Юдина. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 320с.
2. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий: Учебное пособие. – М: ИНФА-М, 2008. – 250с – (Среднее профессиональное образование).
3. Фёдоров В.В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки: Учебное пособие / В.В.Фёдоров, Н.Н.Фёдорова, Ю.В.Сухарев. – М: ИНФА – М, 2008, -224с, - (Высшее образование).
Реконструкция фасадов зданий
Здания с красивыми и выразительными фасадами привлекают в первую очередь внимание, поэтому отделка фасадов является важнейшей задачей архитектурного проектирования. Помимо архитектурной выразительности наружные стены должны обеспечивать тепловую защиту помещений, поэтому эти две функции наружных стен необходимо рассматривать в единстве.
Фасады зданий ранней постройки из-за загрязнения атмосферы находятся в плачевном состоянии. 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, которые 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 (рис.5).
Рис. 5. Наружная штукатурка фасада на акриловом вяжущем
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. 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.6).
Рис. 6. Примеры реконструкции фасада здания сайдингом
Прекрасно зарекомендовали себя на практике при отделке и облицовке фасадов реконструируемых зданий навесные вентилируемые фасады. 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.7).
Рис. 7. Пример реконструкции наружной отделки фасада навесными вентилируемыми системами
Среди облицовочных материалов в системе вентилируемых фасадов особое место занимает керамогранит, который является современным отделочным материалом и выпускается в виде плит. Вобрав в себя свойства керамики и натурального камня, керамогранит по эксплуатационным характеристикам превосходит их. При этом он может имитировать любой природный камень.
На российском рынке под маркой «ОЛИС» выпускаются фасадные облицовочные листы на основе высокопрочных прессованных волокнисто-цементных листов толщиной 8 мм (рис.8).
Рис. 8. Фрагмент фасада с облицовкой фасадной плитой «Олис» (а) и фасадная плита с натуральной каменной крошкой (б)
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.9).
Ширина композитных панелей составляет 1180 - 1480 мм, длина от 2000 до 4500 мм, толщина от 3 до 5 мм. При толщине 4 мм вес 1 м2 композитных панелей составляет всего лишь 5,5-5,8 кг, что значительно снижает нагрузку на несущие конструкции здания. Высокая степень огнестойкости панелей дает возможность применять их на объектах повышенной пожароопасности. Композитные панели могут крепиться к алюминиевому монтажному профилю или к другим металлическим профилям с помощью заклепок, винтов и болтов, используемых при работе с алюминием.
а) б) в)
Рис.9. Конструктивное (а) и цветовое (б) решение композитных панелей
Композитные панели могут крепиться к направляющим каркаса с помощью кассетного метода (рис.10). Такое крепление относится к скрытому креплению, благодаря которому на фасаде не видно крепежных элементов и фасад представляет собой единое целое.
Рис. 10. Способ крепления металлических композитных панелей кассетным методом
Высокая пластичность панелей позволяет придавать им сложные формы. Богатый выбор цветовой гаммы дает возможность использовать панели для решения любых дизайнерских и архитектурных задач (рис.11). Облицовка композитными панелями создает впечатление, будто перед вами полноценная металлическая отделка.
Рис. 11. Фасад здания из композитных панелей
К современным методам наружной отделки зданий относится отделка сэндвич-панелями с минеральным утеплителем на базальтовой основе. Сэндвич-панели выпускаются длиной до 13000 мм, шириной - 1200 мм и толщиной от 30 до 300 мм.
Сэндвич-панели имеют тройную структуру:
- облицовочный слой из оцинкованной стали толщиной 0,5-0,7 мм с защитно-декоративным слоем из полиэфирного лака;
- утеплитель из негорючей минеральной ваты на базальтовой основе;
- связующий компонент для склеивания среднего теплоизоляционного слоя с обшивкой.
Лицевая сторона панелей может быть гладкой, уголковой или в виде трапеции.
Поверхность панелей не требует ни наружной, ни внутренней отделки (рис.12).
Рис. 12. Внешний вид сэндвич-панелей
Монтаж сэндвич-панелей осуществляется по металлическому каркасу с помощью самонарезающихся винтов или крепежных элементов. Технология монтажа позволяет производить работы круглогодично даже при температуре минус 300С.
Разнообразная цветовая гамма панелей позволяет создавать любые архитектурные ансамбли (рис. 13).
Рис.13. Отделка фасада здания сэндвич - панелями
На рис.14 приведены узлы сопряжения сэндвич-панелей с элементами каркаса здания. Крепление сэндвич-панелей осуществляется стальным саморезами к ригелям, выполненным из полого профиля. Элементы козырька и слива у фундамента устраиваются из оцинкованной стали. Стыки в местах сопряжений заполняются минеральным утеплителем и закрываются специальными нащельниками.
Рис.14. Узлы сопряжения сэндвич панелей с элементами каркаса здания
а) узел устройства парапета; б);г) узлы сопряжения верхней и нижней части оконного перепета с панелями; в) узел крепления ворот; д) узел устройства продольного температурного шва; е) узел сопряжения продольной стены из панелей с фундаментом
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.15).
Рис. 15. 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 (рис.16).
Рис.16. Фасад здания с облицовкой клинкерной плиткой
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.
Искусственный камень имеет более широкую декоративную палитру, чем натуральный (рис.17).
Рис. 17. Варианты облицовочной плитки из искусственного камня
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.