Теплофизика и экономика навесных фасадов
Автор: Илья Мехнецов № 3 (24) от 13 марта 2005, в рубрике: Строительство
Одним из ключевых вопросов использования навесных вентилируемых фасадных систем остается проблема выбора утеплителя.
Европейскими строительными нормами не регламентировано, какой утеплитель в подобных конструкциях следует применять. Эти нормы лишь предписывают использовать материалы, стойкие к влаге в воздухе, способные сохранять неизменную форму в зимних условиях, а также устанавливать изделия вплотную к основанию и без зазоров между собой. Для этого рекомендуется использовать механическое крепление утеплителя не менее 5 точек на 1 м2 или приклеивать утеплитель на поверхность основания.
Богатый опыт использования навесных фасадов имеется во многих странах мира. Например, в США, Франции и Финляндии наибольшее распространение в качестве используемого утеплителя в конструкции панелей получили изделия из стекловолокна, а в Дании, Норвегии, Польше, Швеции – изделия из базальтового волокна.
Подходят и те и другие
В условиях отсутствия в России многолетнего опыта и, как следствие, отсутствия строительных норм (СН) и сводов правил (СП) на проектирование и возведение подобных конструкций выбираются аналогичные утеплители. И те, и другие имеют технические свидетельства Госстроя РФ на пригодность для применения в системах навесных вентилируемых фасадов и соответствуют требованиям ГОСТ.
В стандарте на изделия из стеклянного штапельного волокна ГОСТ 10499-95 находим, что «изделия предназначаются для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, печей, трубопроводов, оборудования, аппаратуры, различных средств транспорта...
При устройстве теплоизоляции плиты должны укладываться на основание плотно друг к другу и иметь одинаковую толщину в каждом слое...
При устройстве теплоизоляции в несколько слоев швы плит необходимо устраивать вразбежку».
В разделе «Область применения» ГОСТ 9573-96 на плиты из минеральной ваты: «...предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций в условиях, исключающих контакт изделий с воздухом внутри помещений...». Очевиден вывод: и те, и другие подходят.
Все-таки хочется разобраться...
Какое свойство утеплителя обеспечивает требование нормативов о плотном сопряжении изделий с основанием?
При механическом креплении плиты на поверхность кирпичной стены плотный контакт по всей плоскости обеспечивает сжимаемость. У полужесткой плиты из стекловолокна она составляет 30%, а у полужесткой плиты из базальтового волокна – только 10-15%. Большая сжимаемость обеспечивает и плотное сопряжение соседних плит. Это особенно важно в связи с допусками на отклонение от номинальной длины и ширины плит утеплителя + 10 мм на 600 мм.
Теперь попробуем разобраться с нагрузками и воздействиями на утеплитель в навесном вентилируемом фасаде.
С внешними нагрузками и климатическими воздействиями все просто – они сведены к минимуму. Внешних сил к утеплителю не приложено. Прочностные характеристики утеплителя – прочность на сжатие и растяжение – при номинальном размере плиты 600х1200 мм не имеют значения, т.к. ее вес, например, при толщине 100 мм и плотности 50 кг/м3 составит 3,6 кг.
Собственный вес отдельной плиты воспринимается механическим крепежом, например стержнями из стеклопластика с нейлоновым дюбелем. Эти стержни имеют прочность на изгиб и жесткость заведомо большую, чем нагрузка от веса утеплителя.
От климатических воздействий: снега, дождя, прямых солнечных лучей – утеплитель защищает облицовка навесного фасада и достаточный воздушный зазор, рекомендуемая минимальная величина которого, по европейским нормам, 20 мм.
Остается мороз и ветер
По российским стандартам показатели морозостойкости для волокнистых материалов не определяются. Это и понятно, потому что утеплитель во всех случаях не должен эксплуатироваться в конструкции с влажностью, превышающей 5% по массе.
Такая влажность не приводит к заметному изменению механических или теплозащитных свойств под воздействием отрицательных температур. СНиП по теплотехнике уравнивает все мягкие, полужесткие и жесткие волокнистые утеплители и предлагает: «...сопротивление воздухопроницанию слоев ограждающих конструкций (стен, покрытий), расположенных между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитывается».
Это значит, что и конвективная составляющая теплопередачи через слой утеплителя у разных по плотности материалов примерно одинаковая.
Ветрозащита: стоит прислушаться
Европейский опыт, тем не менее, предлагает использовать так называемую ветрозащиту – материал, имеющий существенную величину сопротивления воздухопроницанию. По российским стандартам, это значение может быть определено как минимальное для слоя, принимаемое в расчетах на воздухопроницаемость стен, т. е. 0,1 м2•ч•Па/кг. Такое сопротивление может оказывать плотная ткань, например, из стеклянных нитей. Следует добавить, что наклеенное или установленное на поверхность утеплителя полотно «сглаживает» ее и четко определяет границу раздела твердого тела и воздушной среды. А как известно из физики, – линейная скорость потока воздуха на поверхности твердого тела равна нулю. При такой конструкции ни ветер, ни восходящий поток воздуха в воздушной прослойке не «выдует» ни тепло, ни сам утеплитель. Так что европейский опыт стоит использовать и нам.
Осталось разобраться с еще одним воздействием – влагопереносом через слой утеплителя.
Тем и замечательна конструкция вентилируемого фасада, что слои в ней расположены с увеличением паропроницаемости по направлению к наружной поверхности. Такое расположение слоев при правильном расчете на термическое сопротивление обеспечивает отсутствие конденсации пара во всем теле стены, и говорить об увлажнении материалов не приходится. С этой точки зрения, чем выше паропроницаемость утеплителя, тем лучше.
Подведем итоги
Высокие прочностные и деформационные характеристики плотных жестких плит из базальтовой ваты в навесном вентилируемом фасаде оказываются излишними.
Компания URSA поставляет на российский рынок продукцию, изготовленную на современном оборудовании по новейшим технологиям. Вся продукция сертифицирована и имеет техническое свидетельство.
Упругая и паропроницаемая вата из стекловолокна точно соответствует условиям эксплуатации в такой конструкции.
Грамотный строитель быстро оценит и экономику конструкции, исходя из меньшего в 1,5-2 раза веса, и стоимость плит из стекловолокна.
Рис. 1. Иркутск, Байкальский гос. Университет экономики и права
Рис. 2. Иркутск, Иркутский гос. университет путей сообщения
Илья Мехнецов,
руководитель отдела технической поддержки продаж компании «УРСА Евразия»
Представительство ООО «УРСА Евразия» в Екатеринбурге:
Все материалы на сайте защищены законом об авторских и смежных правах.
При полном или частичном использовании материалов сайта гиперссылка на www.techsovet.ru обязательна!