Устройство вентилируемых фасадов позволяет управлять влажностным режимом поверхности утеплителя наружных стен за счет вентилируемой прослойки (расстояния от утеплителя до защитного покрытия).
Конструктивное решение вентилируемых фасадов может быть различным (в зависимости от применяемых материалов и технологий).
При этом основным является создание каркаса на некотором расстоянии от поверхности стен с последующим расположением между стеной и каркасом плитного, заливочного или напыляемого теплоизоляционного материала и сборных защитных покрытий из различных материалов: стали или алюминиевых сплавов; плит этернита; железобетонных панелей; дисперсно-армированных, цементно-песчаных, керамических плит, а также плит из природного камня.
Каркас крепится на специально закрепленные в стене кронштейны, затем к элементам каркаса крепят защитные облицовочные панели или мелкоштучные плиты. Нагрузка от каркаса и облицовочных плит передается с определенным эксцентриситетом на наружные стены.
Конструктивное решение, в котором несущими элементами является деревянная обрешетка, а в качестве утеплителя используется минераловатный утеплитель.
Технология утепления и облицовки вентилируемых фасадов облицовочным материалом в виде бетонных брусков с фактурой «под кирпич» (рис. 1, а) предусматривает устройство вертикальных направляющих в виде антисептированных деревянных брусков, промежуток между которыми заполняется минераловатным или пенополистирольным плитным утеплителем. Затем осуществляется укладка армированных одним-двумя стержнями брусков таким образом, чтобы сохранялась полная имитация кирпичной кладки. Для обеспечения связи с направляющими используются фиксаторы, которые устанавливаются через три-четыре ряда.
Рис 1. Конструктивные схемы усиления и облицовки фасадов:
в - из железобетонных белочных элементов с фактурой «под кирпич»; б - железобетонными тонкостенными плитами по деревянному каркасу: 1 - утепляемая стена; 2 – обвязочный брус; 3 - утеплитель; 4 - анкеры; 5 - элементы облицовки;
6 - фиксатор
Применение цветных цементов, а также вскрытой фактуры позволяет разнообразить и существенно обновить фасады реконструируемых зданий.
Конструктивное решение с использованием тонкостенных облицовочных плит из архитектурного бетона позволяет существенно снизить массу облицовочных плит и повысить производительность труда. Для крепления плит предусматриваются замковые соединения с шарнирным расположением фиксатора на брусковой направляющей и наличие закладной детали в виде петли на внутренней стороне облицовочных плит. Пазогребневое решение стыка панелей обеспечивает защиту от атмосферных воздействий. В то же время наличие зазора между плитами и утеплителем создает эффект вентилируемого фасада, что в значительной степени сохраняет деревянные конструкции и обеспечивает требуемую долговечность.
В комбинированных системах утепления и облицовки фасадов используются утепляющие мягкие и полужесткие минераловатные плиты, наружная поверхность которых имеет защитный слой из дисперсноармированного бетона (рис. 2). Для крепления панелей используются металлические направляющие, имеющие трубчатые анкеры с фиксаторами, а на элементах панелей – стержневые фиксаторы.
Рис. 2. Конструктивно-технологические решения облицовки фасадов плитками с утепляющим слоем минеральной ваты:
а - с использованием полосовых направляющих фиксаторов: 1 - утепляемая поверхность стены; 2 - направляющие; 3 - стержневой фиксатор; 4 - плита с утеплителем; 5 - цилиндрический фиксатор; б - с использованием трубчатых
направляющих: 1 - стена; 2 - трубчатые направляющие; 3 – анкер; 4 - утеплитель
Использование комбинированных систем позволяет существенно снизить трудозатраты и перенести основные операции в заводские условия. Использование фиксирующих систем повышает ремонтопригодность фасадов, так как вышедшая из строя панель может легко заменяться.
Использование мягких и полужестких теплоизоляционных плит позволяет добиться расположения панелей с сохранением единой плоскости фасада. Различное решение фактурного слоя как по цветовой гамме, так и по рельефной структуре поверхностей позволяет получать нужный вид фасадов.
При облицовке фасадов керамическими плитами используются кронштейны, на которые крепят алюминиевые панели, облицованные керамическими плитами. Эта технология, например для реконструкции массового жилого фонда, достаточно дорогая, так как является металлоемкой, но при этом долговечна, не вступает в реакцию с газами атмосферной среды и сохраняет эксплуатационные свойства длительный период времени.
Технология утепления и облицовки фасадов из природного камня требует более мощных опорных систем в связи с большой массой облицовочных плит с использованием специальных кронштейнов из алюминиевого профиля и системы прокладок, обеспечивающих создание единой плоскости облицовки. Для крепления панели в ее торцевых элементах выбираются пазы, которые входят в элемент кронштейна. Для обеспечения плотного соединения используются полимерные прокладки, обеспечивающие компенсацию температурных деформаций и исключающие взаимные перемещения. Соединение низа и верха панелей выполняется пазогребневым с зазором 4...5 мм. Данная технология отличается высокой стоимостью как материала, так и производства работ и используется при реконструкции преимущественно административных зданий.
Для утепления и облицовки реконструируемых жилых зданий массовых серий с уширением корпусов и устройством несущих конструкций стен из монолитного железобетона при навешивании крупногабаритных облицовочных панелей используются системы кронштейнов и гибких подвесок, обеспечивающих достаточную технологичность производства работ и эксплуатационную надежность. Толщина облицовочных плит составляет 8 см.
В процессе их изготовления устанавливаются закладные детали и оставляются технологические отверстия, необходимые для эффективного крепления к элементам стен. Использование рельефной поверхности и цветных цементов позволяет получать достаточно разнообразную внешнюю фактуру.
При установке облицовочных плит используются монтажные средства, специальные средства подмащивания, леса и электрифицированный инструмент для установки анкеров, дюбелей, кронштейнов и других деталей. Вентилируемый зазор образуется за счет использования кронштейнов и составляет 40...50 мм.
Система утепления поверхности стен с формированием вентилируемых фасадов существенно упрощает технологические процессы при одновременном повышении эксплуатационной надежности.
При сохранении существующей технологии утепления фасадных поверхностей облицовка фасадов производится на вертикально размещаемые металлические полосы путем навешивания тонкостенных дисперсно-армированных или железобетонных плит с различной рельефной поверхностью.
Крепление несущих конструкций и облицовочных плит производится с использованием петлевого и болтового соединений.
Основой для установки облицовочных панелей служат вертикальные направляющие полосы толщиной 2...3 мм и шириной 40...50 мм. Они снабжаются наклонными прорезями на уровне расположения фиксируемого анкера облицовочной плиты. Процесс установки плит заключается в их навешивании путем перемещения анкера до концевого элемента наклонной прорези. Второй вариант предусматривает болтовое соединение закладной детали плиты с вертикальной направляющей. Для обеспечения требуемого зазора между кромками плит используются полимерные или алюминиевые фиксаторы.
Значительное снижение расхода металла и себестоимости работ по облицовке 1 м2 поверхности стены может быть достигнуто путем увеличения размеров облицовочных плит. При этом за счет более широкого шага расположения направляющих сокращается количество анкеров и кронштейнов, количество плит и себестоимость работ, но при этом увеличение размеров плит приводит к необходимости использования более мощных подъемно-транспортных средств и исключает процесс облицовки вручную.
Наиболее рациональной и технологически целесообразной является система горизонтальной разрезки с облицовочными плитами, длина которых равна длине простеночных, подоконных и перемычных элементов, а ширина кратна их высоте. В этом случае достигаются минимизация типоразмеров облицовочных плит и снижением себестоимости производства работ.
Облицовка фасадов зданий при их утеплении с горизонтальной и вертикальной разрезкой возможна при реконструкции зданий с применением несъемной опалубки из пенополистирольных блоков. Конструктивное отличие заключается в том, что перед бетонированием в стенки пенополистирольных блоков устанавливаются с требуемым шагом анкеры, на которые в дальнейшем крепятся кронштейны с вертикальными направляющими.
В период монтажа облицовочных панелей осуществляется заполнение свободного пространства легкобетонной смесью на мелком заполнителе, пенобетоном или цементно-песчаным раствором.
При этом наблюдается хорошее сцепление внутренних поверхностей облицовочных плит и пенополистирольных блоков, что и является достаточно эффективной защитой от возгорания.
Для обеспечения монолитности конструкций и ликвидации швов между панелями в процессе монтажа облицовочных плит используются гибкие вставки, извлекаемые после набора 20...30% прочности заполняемой композиции, тем самым достигается не только монолитность конструкции, но и придание швам определенной формы.
Технологический процесс утепления и облицовки вентилируемых фасадов состоит из подготовительных работ, в состав которых входят:
■ подготовка поверхности стен (ликвидация дефектов, снятие облицовочной плитки; очистка поверхностей, ремонт и усиление выступающих конструкций козырьков, балконов и других элементов);
■ уточнение размеров фасадных поверхностей и высотных отметок;
■ замена оконных и балконных заполнений;
■ подготовка площадок для средств механизации, подачи материалов, подводов временных линий электроснабжения для подключения рабочего инструмента, а также площадок резки и подготовки направляющих, панелей и других элементов, установка лесов, самоходных вышек и т.д.
В состав основных работ входят:
■ устройство несущих конструкций каркаса;
■ установка плит утеплителя или нанесение теплоизоляцией одного слоя;
■ монтаж облицовочных плит и оконных обрамлений.
В отдельный поток может быть выделен цикл работ по утеплению и облицовке цокольных элементов здания, устройству входных тамбуров, утеплению чердачных перекрытий кровельной части и инженерного оборудования.
После уточнения размеров фасадных поверхностей и высотных отметок производятся утепление и облицовка цокольного этажа. Для этого по периметру цокольной части роют приямок глубиной 0,4...0,5 м. Поверхность стен очищается и производится высверливание отверстий, размещаются и раскрепляются анкеры для крепления направляющих, затем производится утепление поверхности стен плитным утеплителем из пенополистирольных плит, который крепится с помощью дюбелей.
Технологический процесс утепления и облицовки фасада крупнопанельного здания позволяет организовать производство работ по поточной схеме. Так, звено в составе одного человека осуществляет бурение отверстий под анкеры; их установку производит также один рабочий. Звено их двух человек производит монтаж направляющих. С отставанием на захватку проводятся работы по утеплению поверхностей стен звеном из двух человек.
Заключительным этапом является монтаж облицовочных плит, который производится звеном из двух человек. Таким образом, бригада изолировщиков из восьми человек обеспечивает заданную цикличность работ.
Процесс установки элементов каркаса, утепления и облицовки производится поэтажно по вертикальной или горизонтальной схеме движения. Для производства работ используются леса, что обеспечивает нормальное перемещение материала по плоскости фасадов.