А.Н. Асаул, Ю.Н. Казаков, Н.И. Пасяда, И.В. Денисова
Теория и практика малоэтажного жилищного строительства в России
Под ред. д.э.н., проф. А. Н. Асаула. — СПб.: «Гуманистика», 2005. — 563с.

Глава 5. Новые энергосберегающие конструкции в малоэтажных жилых домах
 

5.5. Современные теплоизоляционные и звукоизоляционные технологии

По оценке СантехНИИпроекта, за последние годы Россия имеет самый высокий в мире расход энергоносителей, используемых для отопления жилых зданий. Так, в 1998 году в нашей стране было расходовано около 400 млн. т условного топлива, из которых городское жилищно-коммунальное хозяйство потребило 120 млн. т условного топлива, промышленность — около 200 млн. т условного топлива, сельское хозяйство — более 10 млн. т условного топлива и 40 млн. т условного топлива было использовано для отопления сельских зданий. Таким образом, для отопления жилых зданий в России расходуется около 40% всего производимого топлива. В западных странах на эти же цели потребляется 20-22% вырабатываемой тепловой энергии. Исследование Госэнергонадзора, проведенное на 70 крупных и производственных предприятиях с целью выявления состояния энергосбережения в новых экономических условиях показало:

1) потери тепла по сравнению с 1990 годом увеличились в 5 раз;

2) повышение цен на энергию не повлияло на внедрение энергосберегающих технологий, как и не повлияли на этот процесс изменения форм собственности и рыночные отношения. Потребление электроотопительных систем увеличилось на 2,6 млн. кВт/ч;

3) сокращение потребления электроэнергии не может быть достигнуто только путем ожесточения энергохозяйственных требований к производственным предприятиям и жилищно-коммунальному хозяйству.

Общеизвестно, что в среднем потери тепла в жилых зданиях составляют:

• через окна и двери — 37%;

• через ограждающие стеновые конструкции — 35%;

• через цокольные перекрытия — 13%;

• через перекрытия чердаков — 15% (теряется только то тепло, которое дошло до здания, а дошло его не более 60 %, а то и всего 50 %).

Все это говорит о том, что теплозащитные характеристики наших зданий в 2-2,5 раза ниже европейских, а энергоемкость отечественной продукции в 1,5-2 раза выше. Таким образом, применяемые в России системы теплоизоляции домов, отопление и теплоснабжение жилищно-коммунальной сферы как городской, так и сельской местности значительно отстают от мировых стандартов. Анализ ситуации в малоэтажном строительстве выявил ряд отрицательных тенденций.

1. Стремление к высокой индустриализации привело к созданию производственной базы, не способной адекватно реагировать на изменение спроса и предложения на рынке строительной продукции (услуг), а также отвечать современным экологическим требованиям.

2. Принципы ограничения и жесткая регламентация в проектировании предопределили унылое однообразие и невыразительность застройки сел, деревень и малых городов, а сооружаемые объекты зачастую имели и имеют высокую материалоемкость, низкий уровень комфортности и ряд других недостатков.

3. Построенное жилье, в том числе и малоэтажное, имеет разорительный по нынешним временам уровень эксплутационной рентабельности, особенно из-за нерационального расхода тепловой энергии на обогрев здания с низкими теплозащитными характеристиками. Понимая, что в рыночных условиях заказчики будут ориентироваться не только на высокоэффективные архитектурно-выразительные проектные решения, но и на эксплутационную рентабельность зданий, нами был сформулирован ряд требований, которые необходимо предъявлять к проектам и сооружениям. Главным критерием оценки эффективности этих требований определили энергоемкость, т.е. количество потребляемой энергии на всех этапах строительства и эксплуатации зданий. Современные жилые дома и другие объекты недвижимости должны удовлетворять и таким требованиям, как высокая экологичность, минимизированная стоимость, архитектурная привлекательность, высокое качество, долговечность. Учитывая, что эксплутационные затраты и, в первую очередь, затраты на отопление становятся определяющими показателями при оценке и выборе дома заказчиком, нами осуществлялись разработки в области поиска путей их снижения и, в первую очередь, за счет использования эффективных ограждающих конструкций. А постоянный и многократный рост этих затрат и отсутствие необходимых средств на реконструкцию и техническое перевооружение домостроительных предприятий побудило искать нетрадиционные решения, не требующие значительных капитальных вложений для повышения теплозащитных свойств зданий. Нами был изучен опыт утепления домов в ряде европейских стран, в которых уже давно отработана технология наружной теплозащиты.

С точки зрения теплофизики общее термическое сопротивление не зависит от последовательности расположения слоев различных материалов в ог-раждающих конструкциях, однако, с точки зрения диффузии водяных паров, слои различных материалов должны быть расположены в той последовательности, при которой сопротивление теплопередаче уменьшается, а сопротивление паропроницанию возрастает снаружи вовнутрь. Нарушение этого условия приведет к возможности конденсирования влаги в сечении ограждающей конструкции. Применение теплоизоляционных систем с внутренней стороны ограждающих конструкций вызовет дополнительные затраты на пароизоляцию, так как повышенная влажность приводит к снижению теплотехнических, морозостойкости, появлению и активному росту грибков, плесени и в конечном итоге может вызвать разрушение ограждающих конструкций. Принцип работы любой системы наружной теплоизоляции стен зданий — это правильно рассчитанный вывод точки концентрации влаги (-точки росы-) из капитальной стены в зону утеплителя.

В настоящее время на территории РФ строительные организации применяют преимущественно три типа систем теплоизоляции фасадов зданий.

Первая — с вентилируемым фасадом, достоинством которой является наличие вентилируемого воздушного промежутка между слоем утеплителя и облицовкой, что улучшает теплотехнические характеристики утеплителя, т.е. последний всегда находится в сухом состоянии, и то, что работы можно производить при отрицательных температурах. Однако эту систему сложно применить при реконструкции старых зданий, исторических памятников, зданий со сложной архитектурой и других объектов. В типовых проектах она найти широкого применения не может вследствие высокой стоимости (60-100 долл. за кв. м).

Вторая — с колодезной кладкой, наиболее часто применяемая в строительстве и относительно недорогая. Монтаж системы также может производиться при отрицательных температурах. Но существенные недостатки данной системы фактически нивелируют ее достоинства и делают ее при грамотном экономическом анализе наименее предпочтительной из рассматриваемых.

Третья — многослойная система "мокрого" типа, наиболее универсальна и применяется во многих странах Европы в качестве основной системы теплоизоляции фасадов. Она фактически имеет только один недостаток — монтаж может осуществляться только при температуре воздуха не ниже + 5°С. Но применение защитного теплового экрана устраняет данное ограничение. Утепление по этой системе вновь строящихся и существующих зданий обеспечивает требуемые новыми нормами сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций. Нанесение декоративно-защитного слоя с различными красителями создает архитектурно-выразительный фасад зданий, разнообразные и привлекательные улицы и микрорайоны. Устройство такой теплоизоляции существующих крупнопанельных, крупноблочных домов снимает все проблемы, связанные с протечками, промерзанием, сыростью, улучшает микроклимат в помещениях, так как защитный слой, образно говоря, "дышит". Создается благоприятная среда для работы соединительных стальных (закладных и накладных) деталей в крупнопанельных зданиях, что продлит срок их эксплуатации. Кроме того, такая технология позволяет изготавливать и использовать сухие смеси на цементо-известковом вяжущем, а растворы на их основе удобны в работе, оштукатуренные ими стены не отсыревают и не покрываются зеленью. Утепление зданий возможно по стенам из любого материала (монолит, блоки, кирпич, панели КПД, дерево, легкобетонные панели). Единственное требование к стене — ее жесткость и несущая способность.

На подготовленную наружную поверхность стены (выровнена в соответствии со СНиПом) на специальный минеральный клей приклеиваются мине-раловатные (базальтовое волокно) или пенополистирольные плиты расчетной толщины, дополнительно дюбелируются (специальный расчет) и армируются стекловолокнистой кислотощелочестойкой сеткой, втопленной в армирующий минеральный состав. Далее на поверхность армирования наносится грунтовка (необходимость определяется видом штукатурки), минеральные фактурная или гладкая штукатурки и наносится силикатная краска. Все углы стен зданий обрабатываются специальными профилями из нержавеющей стали, примыкания, оконные и дверные проемы — специальными эластичными и упругими ленточками и профилями. Цоколи зданий утепляются по такому же принципу, но с использованием специальных материалов (минеральных цокольных смесей, клеев и т.д.) Система позволяет применять декоративные элементы любой сложности, выполненные из фасадного пенополистирола и специально обработанные в построечных условиях. Вместо штукатурной фактуры фасадов, может применяться каменная или керамическая фасадная плитка определенных типоразмеров. Необходимо более подробно остановиться на каждом отдельном материале, входящем в систему.

Первое важнейшее условие — это правильно рассчитанный вид утеплителя (марка, характеристики, толщина и т. д.). Для этих целей выполняется теплофизический расчет утепления стены, принимающий во внимание все слои ограждающих элементов и учитывающий паро- и влагопроницаемость применяемого утеплителя. Используется любой из трех видов минераловат-ных плит из базальтового волокна с плотностью 130-150 кг/м , представленных на российском рынке — "ИЗОМАТ" (Словакия), "Парок" (Финляндия), "Роквул" (Дания). Пенополистирольные плиты, используемые как основной вид утеплителя стен, цоколей и водоотталкивающих поясов, применяются марок ПСБС-25 и ПСБС-35, изготовленных из немецкого или финского бисера с обязательной суточной выдержкой блока перед резкой. В ряде случаев пенополистирольные плиты рустируются с двух сторон. Сухие смеси, применяемые для приклейки и армирования утеплителей, имеют цементно-известково-песчаную основу с добавлением биологических добавок (клейковина злаковых растений) и обладают повышенной адгезией к поверхности. С 2001 года производство таких смесей ("РУСХЕКК-ДС") осуществляется с использованием немецких концентратов на заводе сухих смесей в России.

Дюбели, применяемые в системе, используются только с полиамидной гильзой и головкой. Они, в зависимости от конструкции стен, могут быть забивными, винтовыми или комбинированными с обязательным условием проникновения в толщу стены не менее чем на 50-100 мм. Количество дюбелей и схема их установки рассчитываются на каждый конкретный объект утепления. Основным изготовителем таких дюбелей является немецкая фирма "Йеот". Важнейшим материалом, от качества и правильности применения которого зависит в итоге качество поверхности фасадов, является стекловолокнистая кислото-щелочестойкая сетка для армирования утеплителя. Она должна отвечать жестким требованиям, которые будут приведены ниже. Штукатурки для финишного покрытия имеют ту же минеральную основу, что и сухие смеси для приклейки и армирования, и применяются гладкие или с добавлением скальной крошки различных размеров, и могут затираться вертикально, горизонтально, диагонально, вкруговую. Специальная однокомпонентная силикатная краска для минеральной основы наносится за два раза. Применение технологии наружной теплозащиты зданий так называемым "мокрым способом" позволяет коренным образом изменить подходы к проектированию зданий, т. е. уменьшить толщину стен и, как следствие, нагрузку на фундаменты, сократить работы нулевого цикла и так далее. Характерный пример, постоянно вызывающий интерес и инвесторов, и заказчиков, таков: в последние годы в моду вошло в качестве закладного стенового материала использовать ячеисто-бетонные блоки, установив которые в два ряда (толщиной 400-600 мм), якобы можно решить проблему требуемой тепловой защиты стены. Однако этот материал при всех его достоинствах обладает повышенной гигроскопичностью, кладется на дорогостоящий специальный клей, а не на раствор, и в любом случае должен или оштукатуриваться снаружи (по специальной технологии), или обкладываться облицовочным кирпичом. Все это громоздко, трудоемко и нетехнологично. Достаточно уложить один ряд блока толщиной 200 мм, наружную теплоизоляцию с толщиной утеплителя 120 мм, и, помимо всех перечисленных выше преимуществ проекта, инвестор получает дополнительную коммерческую площадь — до 40 см на каждый квадратный метр.

Особой популярностью среди проектных организаций и архитектурных мастерских пользуется так называемый вариант "колодцевой кладки" стен с утеплителем между двумя капитальными стенами, посаженным на металлические анкера. Наружная стена выполняется из кирпича. Основным недостатком такой технологии является то, что влага, мигрирующая изнутри здания наружу, накапливается в утеплителе, и со временем под собственной тяжестью влажный утеплитель начинает "проседать", создавая многочисленные "мосты холода". Кирпичная кладка требует дополнительного оштукатуривания.

По сравнению с технологией наружной теплозащиты стен, указанная технология не выдерживает никакой критики, в том числе вес ее значительно больше (400 кг/м против 130 кг/м ), значительно выше трудоемкость и сроки выполнения работ, ограничение в дизайнерских решениях. Все это при том, что стоимость колодцевой кладки ориентировочно составляет 60 долларов США за 1 м против стоимости наружной теплоизоляции 45-60 долларов США. Коротко можно сказать так: применение наружной теплоизоляции зданий, наряду с широчайшими возможностями использования любого дизайна, позволяет проектировать объекты, обладающие революционными технико-экономическими показателями и максимальным комфортом проживания. В отличие от европейского опыта, где более 90 % утепляемых зданий представляют собой индивидуальные 1-2-этажные дома, и работы на фасадах выполняются в течение 1-1,5 месяцев в основном в теплое время года, в России, при массовом строительстве многоэтажных жилых домов с площадью утепления стен от 5 до 40 тысяч квадратных метров, работы приходится выполнять круглогодично с разделением на этапы. Так, в холодное время года (ночные температуры ниже 0°С) выполняются работы по приклейке утеплителя, дюбелированию, обработке углов и армированию с использованием тепловых завес и поддержанием температуры не ниже +8°С, а в теплое время года — нанесение финишной штукатурки и покраска.

Такой подход, естественно, вызывает зимнее удорожание выполнения работ, однако в целом стоимость материалов и подрядных работ по утеплению и отделке фасадов составляют не более 8-10% от общей сметной стоимости объектов, а при правильном подходе к проектированию утепление стен не только не вызывает удорожание, но и в целом дает значительную экономию материальных затрат по сравнению с традиционными проектами.

На сегодняшний день уровень цен на утепление наружных стен и отделку фасадов достаточно сформировался и составляет по Москве порядка 45-60 долларов США за квадратный метр "под ключ" в летнее время и на 5-10% дает удорожание в зимний период. Стоимость самой системы теплоизоляции составляет от 25 до 35 долларов США за квадратный метр. Снижение стоимости системы возможно за счет применения высококачественных отечественных материалов, однако, к сожалению, отсутствие современных технологий по производству этих материалов, а самое главное, качественных сырьевых компонентов не дает возможности — рассчитывать на этот процесс в ближайшем будущем. Так, для производства сухой смеси "РУСХЕКК-ДС" в России нет соответствующего качества гашеной извести, и ее завозят из Белоруссии, а сухие смеси, в массовом порядке выпускаемые сейчас рядом российских предприятий, представляют собой обычные "гарцовые смеси" для кладочных работ, абсолютно не пригодные к технологиям утепления фасадов.

В таких условиях снижение материальных необоснованных затрат возможно только за счет высококвалифицированного инженерного подхода и контроля за выполнением работ. Это правильно выполненные теплофизичес-кие расчеты и расчеты потребности в материалах и компонентах, жесткий контроль за соблюдением норм расхода и правильным применением материалов и т. д. Фирмы, поставляющие системы, дают академический расчет расхода материалов на условно ровную стену, а в процессе работ выявляются отклонения и добавления, как правило, из-за некачественно выполненной проектной документации, брака в выполнении строительных работ. В практике есть пример, когда первоначальная площадь утепления по чертежам проекта составляла 13 тысяч квадратных метров, а по факту — 20 тысяч квадратных метров. Однако есть и другие мотивации занижения норм расхода "уменыпение тендерной цены в расчете "отыграть" ее в процессе выполнения работ. Рынок технологий наружной теплозащиты зданий в России очень молод и закономерно, что утвердиться на нем пытаются многие организации, желая успеть занять "нишу". К сожалению, вместе с серьезными фирмами, продвигающими апробированные технологии, более 90% предлагаемых к использованию решений тепловой защиты стен конъюнктурны, и время показывает их несостоятельность (брак и рекламации). Деятельность этих временщиков очень опасна, так как подрывает доверие к технологиям теплозащиты зданий как к таковым. Отрицательный пример: одна из фирм, профессиональных поставщиков строительных материалов, решила, что можно в магазине по продаже строительных материалов предлагать покупателям набор материалов по наружной теплоизоляции стен с инструкцией по применению. Это все равно, что лечить заболевание по инструкции, а не обращаться к врачу. Желание как можно больше заработать, кроме таких абсурдных примеров, толкает ряд фирм на применение в технологиях некачественных, дешевых материалов — суррогатов.

Остановимся на нескольких примерах. Так, в системах должны применяться крепежные дюбели, выполненные из полиамида с оксидированным или нержавеющим сердечником. Их заменяют на пластмассовые и с обычным гвоздем. Результат — неравномерная адгезия армирующего слоя, нарушение теплофизики защиты, несоответствие требованиям на отрыв. Расчеты на дю-белирование не выполняются. Масса примеров, когда на 1 квадратный метр используется 10-12 дюбелей, а ведь каждый лишний дюбель — это дополнительный "мостик холода", и нарушается общий тепло-физический расчет утепления. Все цокольные и кантовые защитные профили должны применяться из нержавеющей стали или кислотощелочестойкой стекловолокнистой ткани. Массово применяют алюминиевые или из оцинкованной стали. Результат — полное окисление и разрушение металла через 2-3 года, а в местах резки оцинкованных профилей — появление ржавых пятен на фасадах уже через 2-3 месяца. Зафиксирован случай, когда угол здания, утепленного два года назад с применением алюминиевого профиля, провалился от нажатия рукой. Основополагающим в качественном выполнении работ по теплоизоляции и отделке фасадов является вид и качество применяемых армирующих стекловолокнис-тых кислотощелочестойких сеток и правильность их применения. То, что используется зачастую в работе, не выдерживает никакой критики — смещение узла, волнообразие при размотке рулонов, сомнительная кислотощелоче-стойкость. Нарушается технология укладки. Зачастую сетка просвечивает сквозь слой армирования, а при нажатии пальцем слой армирования проминается. Результат — трещины на фасаде, отслоение материалов, разъедание материала сетки и т. д. Важнейшим элементом в утеплении фасадов является правильный выбор утеплителей. Возможно применение только минераловат-ных плит из базальтового волокна, плотностью от 90 кг/м (ламельные с перпендикулярным направлением волокон) до 150 кг/м (с горизонтальным направлением волокон), и содержанием фенольного связующего не более ние тендерной цены в расчете "отыграть" ее в процессе выполнения работ. Рынок технологий наружной теплозащиты зданий в России очень молод и закономерно, что утвердиться на нем пытаются многие организации, желая успеть занять "нишу". К сожалению, вместе с серьезными фирмами, продвигающими апробированные технологии, более 90% предлагаемых к использованию решений тепловой защиты стен конъюнктурны, и время показывает их несостоятельность (брак и рекламации). Деятельность этих временщиков очень опасна, так как подрывает доверие к технологиям теплозащиты зданий как к таковым. Отрицательный пример: одна из фирм, профессиональных поставщиков строительных материалов, решила, что можно в магазине по продаже строительных материалов предлагать покупателям набор материалов по наружной теплоизоляции стен с инструкцией по применению. Это все равно, что лечить заболевание по инструкции, а не обращаться к врачу. Желание как можно больше заработать, кроме таких абсурдных примеров, толкает ряд фирм на применение в технологиях некачественных, дешевых материалов — суррогатов.

Остановимся на нескольких примерах. Так, в системах должны применяться крепежные дюбели, выполненные из полиамида с оксидированным или нержавеющим сердечником. Их заменяют на пластмассовые и с обычным гвоздем. Результат — неравномерная адгезия армирующего слоя, нарушение теплофизики защиты, несоответствие требованиям на отрыв. Расчеты на дюбелирование не выполняются. Масса примеров, когда на 1 квадратный метр используется 10-12 дюбелей, а ведь каждый лишний дюбель — это дополнительный "мостик холода", и нарушается общий тепло-физический расчет утепления. Все цокольные и кантовые защитные профили должны применяться из нержавеющей стали или кислотощелочестойкой стекловолокнистой ткани. Массово применяют алюминиевые или из оцинкованной стали. Результат — полное окисление и разрушение металла через 2-3 года, а в местах резки оцинкованных профилей — появление ржавых пятен на фасадах уже через 2-3 месяца. Зафиксирован случай, когда угол здания, утепленного два года назад с применением алюминиевого профиля, провалился от нажатия рукой. Основополагающим в качественном выполнении работ по теплоизоляции и отделке фасадов является вид и качество применяемых армирующих стекловолокнистых кислотощелочестойких сеток и правильность их применения. То, что используется зачастую в работе, не выдерживает никакой критики — смещение узла, волнообразие при размотке рулонов, сомнительная кислотощелочестойкость. Нарушается технология укладки. Зачастую сетка просвечивает сквозь слой армирования, а при нажатии пальцем слой армирования проминается. Результат — трещины на фасаде, отслоение материалов, разъедание материала сетки и т. д. Важнейшим элементом в утеплении фасадов является правильный выбор утеплителей. Возможно применение только минераловатных плит из базальтового волокна, плотностью от 90 кг/м (ламельные с перпендикулярным направлением волокон) до 150 кг/м (с горизонтальным направлением волокон), и содержанием фенольного связующего не более что удовлетворяет установленному по СНиП П-3-79 (3,0 м °С/Вт) нормативному значению.

Во многих странах мира, например в США, Франции, Финляндии и др. широко применяются навесные вентилируемые фасады.

В настоящее время и отечественные заказчики, инвесторы и проектировщики осознали: приход навесных вентилируемых фасадов (НВФ) на рынок Петербурга, Москвы и в целом России неизбежен и необходим. Известные на Западе десятилетиями подходы постепенно внедряются и на отечественных стройках.

Только в Санкт-Петербурге в этом ключе начали работать известные компании: "RBI" (элитный жилой дом на Песочной наб., д. 14); Архитектурная мастерская М. Мамошина — гостиница "Новый Колизей" на ул. Маяковского; Российская Камнеобрабатывающая Компания — Завод-автомат (Южное ш., д. 55); завод "Металл-Профиль", которые осваивают системы "Alucobond", "EuroFox", "Gem-Stone" и другие новшества.

В этой книге рассматривается интересная разработка в этой области — система утепления навесных вентилируемых фасадов URSA, созданная на основе результатов исследования строящихся объектов. Исследования проводились в 2003-2004 г. в СПбГАСУ и НПО "Наука — Строительству", имеющем аттестованный Госстандартом РФ Центр испытаний строительных материалов, изделий и конструкций.

Каковы особенности новой системы, основы ее проектирования?

Описание и область применения конструкции.

Система утепления наружных стен с использованием конструкций навесных вентилируемых фасадов применяются для зданий различного назначения в новом строительстве и при реконструкции. Система защищает стеновые материалы от климатических воздействий, обеспечивает требуемый тепло-влажностный режим, как стеновых материалов, так и внутренних помещений, и имеет высокие звукоизолирующие показатели. Особенность Системы — наличие вентиляции. Вентилируемое пространство между наружной поверхностью теплоизоляции и внутренней поверхностью облицовочного слоя способствует эффективному удалению из толщи стены и теплоизоляции влаги, поступающей из внутренних помещений. Таким образом, обеспечивается сохранение свойств, как теплоизоляции, так и материала стены.

При большой и средней этажности зданий, для ограничения скорости потока восходящего воздуха, вентилируемое пространство разбивается горизонтальными рассечками. Шаг установки рассечек определяется расчетом.

Конструкция системы состоит из несущего каркаса, теплоизоляции и облицовочного слоя.

Несущий каркас устраивается по наружной стене здания и служит для закрепления облицовочного слоя фасада. Несущий каркас представляет собой конструкцию, состоящую из вертикальных, горизонтальных элементов или их комбинации и кронштейнов, выполненных из гнутых или прессованных профилей. Материал элементов каркаса — оцинкованная углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав. Несущий каркас также может быть выполнен в виде деревянной конструкции.

Теплоизоляция в Системе расположена наилучшим с точки зрения строительной теплофизики способом — на наружной поверхности стены. При таком способе установки теплоизоляции сведены к минимуму условия образования конденсата, и отсутствуют условия его накопления в материалах стены.

Заметим, что европейскими строительными нормами не регламентировано, какой утеплитель в подобных конструкциях следует применять. Эти нормы лишь предписывают использовать материалы, стойкие к воздушной влаге, 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 кв. м или приклеивать утеплитель на поверхность основания.

В условиях отсутствия в России многолетнего опыта и, как следствие, отсутствия строительных норм (СН) и сводов правил (СП) на проектирование и возведение подобных конструкций оценим 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: "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..."

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. Следует учитывать нагрузки и воздействия 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 600x1200 мм не имеют значения, т.к. ее вес, например при толщине 100 мм и плотности 50 кг/ куб. м составит 3,6 кг.

Собственный вес отдельной плиты воспринимается механическим крепежом, например стержнями из стеклопластика с нейлоновым дюбелем. Эти стержни имеют изгибную прочность 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 20мм.

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.

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, те. 0.1 кв. м 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 0. 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 в России.

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. Таким образом, высокие прочностные и деформационные характеристики плотных жестких плит из базальтовой ваты в навесном вентилируемом фасаде оказываются излишними.

Облицовочный слой защищает материалы стены здания от климатических воздействий: ветер, дождь, снег, солнечная радиация. Его выполняют из штучных или листовых материалов: фиброцементных панелей; металлического профилированного листа; металлических кассетных панелей; композитных алюминиевых кассетных панелей; плиток керамического гранита. Для оформления примыканий и сопряжений облицовочного слоя фасада используются различные доборные элементы. Их изготавливают из материала облицовочного слоя, оцинкованной стали или алюминия с полимерным покрытием. В качестве крепежных элементов, в зависимости от разновидности системы, применяются кляммеры, заклепки, самонарезающие шурупы и дюбели. В случае необходимости дополнительно могут использоваться различные герметизирующие материалы.

Требования к конструкции

Сопротивление теплопередаче. Расчет должен производиться в соответствии со СНиП 11-3-79* "Строительная теплотехника" исходя из условий энергосбережения второго этапа в предположении, что утепляющий слой является одним из однородных слоев многослойного плоского ограждения. Наличие металлической конструкции каркаса, находящейся в слое утеплителя, не оказывает существенного влияния на теплопроводность стены, однако рекомендуется использовать элементы каркаса, выполненные из материалов с низкой теплопроводностью.

Теплоустойчивость ограждающей конструкции. В районах со среднемесячной температурой июля 21 °С и выше амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций (наружных стен с тепловой инерцией менее 4) зданий не должна быть более требуемой амплитуды. Расчет производится по СНиП 11-3-79* "Строительная теплотехника" .

Паропроницаемость ограждающей конструкции. Расчет сопротивления паропроницанию производится по СНиП 11-3-79* "Строительная теплотехника". Важно отметить, что при установке плит теплоизоляции необходимо обеспечить их плотное прилегание к поверхности наружной стены (без полостей и зазоров).

Требования к восприятию нагрузок. Способность системы воспринимать нагрузки определяется расчетом в соответствии со СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия", СНиП 11-23-81* "Стальные конструкции", СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции" и СНиП 11-25-80 "Деревянные конструкции". При расчете системы на способность воспринимать нагрузки учитываются район строительства; высота здания; прочности основания (материала стен здания); вес системы.

Требования к системе по геометрическим параметрам предъявляются в соответствии со СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" и нормативными документами производителей систем.

Требования пожарной безопасности к системе. В соответствии со СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью. Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают методом испытаний по ГОСТ 30247 "Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость". Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают методом испытаний по ГОСТ 30403 "Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности". Класс зданий по степеням огнестойкости, конструктивной и функциональной пожарной опасности устанавливается в соответствии со СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений".

Требования к параметрам вентилируемого пространства. При проектировании необходимо определять параметры вентилируемого пространства исходя из условий: нормальной скорости движения восходящего потока воздуха в вентилируемом пространстве - 0,3-0,4 м/с; отсутствия звуковых эффектов при эксплуатации системы; минимальной величины зазора 20 мм.

Требования к звукоизоляции. Нормируемым параметром звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий является индекс изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией (в дБ). Параметры звукоизоляции рассчитываются по СНиП 11-12-77 "Защита от шума".

Таким образом, к достоинствам системы можно отнести: широкий набор различных вариантов комплектующих; четкие нормированные числом требования к каждому изделию; взаимоувязка в общей системе разнородных строительных материалов; прогрессивные конструктивные решения многослойных стен; ресурсо- и энергосберегающую направленность политики фирмы и другие. Из недостатков следует отметить отсутствие многолетнего опыта эксплуатации системы в различных климатических условиях, а также трудоемкость монтажа изделий, что может компенсироваться накоплением у рабочих опыта, применением новым технологий и средств малой механизации. При проектировании и строительстве подобных сооружений необходимо учитывать требования двух справочников по конструкциям тепло- и звукоизоляции "Навесные вентилируемые фасады" и "Скатные вентилируемые крыши" (авторы М.Б.Некрасова, А.А.Иванов, Ю.А.Миронов, С.А.Горжанов, М.Г.Осипенко, О.А.Самойлов, А.В.Степанов), СПб., УРСА-инжиниринг, 2003.

Технология монтажа конструкции.

Монтаж системы утепления наружных стен с использованием конструкций навесных вентилируемых фасадов выполняется в следующем порядке.

Закрепление проектного положения плоскости фасада. Проектное положение плоскости навесного фасада задаётся при помощи временных вертикальных и горизонтальных осей. Эти оси остаются до окончания монтажа несущего каркаса, фиксируя положение плоскости навесного фасада. Минимальный зазор между плоскостью временных осей и стеной задаётся суммой расчётных величин: толщины теплоизоляции и вентилируемого зазора.

Монтаж кронштейнов. В соответствии с проектным решением производится монтаж кронштейнов. Кронштейн плотно крепится к стене дюбелем в соответствии с рекомендациями на его установку. По рекомендациям производителей, в некоторых системах навесных вентилируемых фасадов между кронштейном и наружной поверхностью стены предусматривается установка термоизоляционной прокладки. НЕ ДОПУСКАЕТСЯ люфт между стеной и кронштейном.

Монтаж плит теплоизоляции. Теплоизоляционные плиты крепятся к наружной стене в соответствии с проектным решением специальными дюбелями. Дюбель должен располагаться перпендикулярно плоскости стены и плотно прилегать шляпкой к поверхности теплоизоляции. При необходимости плита теплоизоляции пропускается через кронштейн. Не допускается крепление утеплителя с зазорами между отдельными плитами и смятие поверхности утеплителя дюбелем. Для уменьшения уноса тепла из слоя теплоизоляции под действием восходящего потока воздуха и предотвращения уноса отдельных волокон теплоизоляционного материала рекомендуется использовать плиты теплоизоляции с наклеенным с одной стороны стеклохолстом или на поверхность плит устанавливать паропроницаемую мембрану (ветрозащиту). При установке плит теплоизоляции необходимо обеспечить их плотное прилегание к поверхности наружной стены (без полостей и зазоров), Рекомендуемая теплоизоляция: Плиты из штапельного стекловолокна URSA П-ЗОГ; П-ЗОГС; П-20Г; П-20ГС. Гидро- и ветрозащитная мембрана: материал повышенной паропроницаемости URSA SECO 1000. Пароизоляция: на основе полипропилена ОК5А 5ЕСО 400; на основе полиэтилена URSA SECO 500.

Монтаж элементов несущего каркаса.

Вертикальные элементы крепятся к каждому кронштейну заклёпками или самонарезающими шурупами. Для компенсации температурных и других видов деформаций каркас разбивается на деформационные блоки. Деформационный зазор между элементами 5-15 мм. Для снижения воздействия ветрового давления вентилируемое пространство разбивается на блоки. Размер блоков определяется проектом. В случае облицовки фасада профилированным листом, ориентированным вертикально, несущие элементы располагаются горизонтально. При применении комбинированного каркаса первоначально к кронштейнам крепятся горизонтальные элементы каркаса, а к ним заклепками-вер-тикальные.

Монтаж облицовочного слоя.

Начинается после установки несущего каркаса и теплоизоляции или её законченного фрагмента. В системе рассматриваются технологии монтажа следующих разновидностей облицовочных панелей.

Фиброцементная панель с покрытиями крошкой из натурального камня, фасадными красками, фасадными штукатурками. Крепление облицовочных панелей к вертикальным элементам производится через уплотни-тельную ленту цветными самонарезающими шурупами с шагом по вертикали не более 400 мм. Величина горизонтального зазора между панелями в случае применения декоративного фасадного отлива составляет 9-11 мм, без отлива 1-2 мм. Величина вертикального зазора между панелями составляет 1-3 мм. В случае применения декоративной вертикальной планки или декоративного углового профиля, величина зазора между краем плиты и планкой (угловым профилем) не более 2 мм. Обрамления оконных и дверных проемов из фасадных панелей устанавливаются в соответствии с проектом после окончания монтажа примыкающих к ним панелей фасада и "подгоняются" по месту.

Сайдинг. Монтаж сайдинговых панелей ведется снизу вверх. Первая снизу сайдинговая панель монтируется на начальную рейку, которая крепится к каждой вертикальной направляющей самонарезающим шурупом. Горизонтальность установки первой сайдинговой панели проверятся нивелиром или гидроуровнем. В верхней части каждая сайдинговая панель крепится к профилям самонарезающим шурупом. Следующая по высоте панель устанавливается в замок нижележащей. Проверяется горизонтальность каждой сайдинговой панели. Вертикальный стык между смежными панелями должен не превышать 10 мм. Вертикальный стык закрывается декоративной стыковочной полосой, стык сайдинговых панелей в наружных и внутренних углах облицовывается специальными декоративными элементами. Крепление всех декоративных элементов облицовки осуществляется с помощью цветных заклепок. Вертикальность каждого декоративного элемента проверяется строительным отвесом или уровнем. Обрамления оконных и дверных проемов из металлического оцинкованного листа с декоративным покрытием устанавливаются после окончания монтажа примыкающих к ним сайдинговых панелей и подгоняются по месту. При необходимости подрезка по длине панелей сайдинга производится ножовкой по металлу или электрическим лобзиком.

Металлический профилированный лист, ориентированный вертикально, монтируется снизу вверх. Профилированный лист крепится на пересечении с горизонтальными направляющими через одну волну листа. Крепление производится в нижнюю волну профиля специальными самонарезающими шурупами с неопреновой (резиновой) прокладкой для предотвращения протечек в местах крепления или цветными заклёпками. Величина нахлеста вышележащего листа на нижележащий составляет не менее 100 мм и указывается в проекте. Боковой нахлест листов составляет одну волну. Стык профилированного листа в наружных и внутренних углах облицовывается специальными декоративными элементами. Крепление всех декоративных элементов облицовки осуществляется с помощью цветных заклепок. Вертикальность каждого декоративного элемента проверяется строительным отвесом или уровнем. Обрамления оконных и дверных проемов из металлического оцинкованного листа с декоративным покрытием устанавливаются после окончания монтажа примыкающих к ним профилированных листов и подгоняются по месту.

Металлические кассетные панели со скрытым креплением монтируются снизу вверх. Первая снизу металлическая кассета монтируется на начальную рейку, которая крепится к каждому вертикальному элементу самонарезающим шурупом. Следующая по высоте металлическая кассетная панель устанавливается в замок нижележащей. В верхней части каждая кассета крепится к вертикальным элементам самонарезающими шурупами. Горизонтальность и вертикальность кассетных панелей устанавливается с помощью строительного уровня. Обрамления оконных и дверных проемов из металлического оцинкованного листа с декоративным покрытием устанавливаются после окончания монтажа примыкающих к ним металлических кассет и подгоняются по месту.

Композитные алюминиевые кассетные панели. Крепление возможно двумя способами: открытым и скрытым. При открытом способе панели крепятся к элементам каркаса заклёпками в каждом пересечении. При скрытом способе панели, имеющие вид кассет, навешиваются на специальные держатели вертикальных направляющих и при необходимости закрепляются заклёпками. Обрамления оконных и дверных проемов из панелей устанавливаются в соответствии с проектом после окончания монтажа примыкающих к ним панелей фасада и подгоняются по месту.

Плитка из керамического гранита с видимым креплением при помощи кляммеров. Крепление панелей из керамического гранита к вертикальным направляющим производится при помощи кляммеров, закрепляемых алюминиевыми заклёпками. В первый ряд кляммеров, выставленного по уровню, вставляются панели керамического гранита с соблюдением размеров межпанельных стыков. Панели плотно закрепляются следующим рядом двойных кляммеров, в которые далее вставляют следующий ряд панелей керамического гранита.

Монтаж доборных элементов. Обрамления оконных и дверных проемов из панелей устанавливаются в соответствии с проектом после окончания монтажа примыкающих к ним панелей фасада и подгоняются по месту. Подоконный и парапетный отливы устанавливается в соответствии с проектным решением. Горизонтальность каждого отлива задается с помощью уровня. Не допускается волнообразность и коробление отливов.

К достоинствам предлагаемой нам новой технологии можно отнести: вариативность конструктивных и материаловедческих решений — от простых до сложных; правильную ориентацию разработчика не на узкий, а на широкий круг потребителей с потребностями в облицовке — от дешевого профнастила до дорогого гранита; тщательную проработку деталей системы — от утепления до заклепок; рациональное использование в стене теплозащитных свойств минераловатных плит "URSA" и вентилируемых зазоров.

Существуют различные способы утепления крыш. Среди них заслуживает внимания система скатных вентиляционных крыш с теплоизоляцией URSA. Главное достоинство рассмотренной системы — это оптимальное сочетание трех составляющих: первоначальных статических, показателей, последующих динамических показателей при эксплуатации, и приемлемого ценового диапазона. Возрастающие требования к теплоизоляционной способности ограждающих конструкций, обусловленные ростом цен на энергоносители, предполагают более активное использование теплоизоляционных материалов. Для различных конструкций производятся специализированные виды теплоизоляции крыш. Наряду с этим, возрастают требования по экологической и пожарной безопасности конструкционных и изоляционных строительных материалов. В промышленно развитых странах значительную долю материалов для теплоизоляции составляют волокнистые утеплители — с их применением возводится около 60 % ограждающих конструкций зданий. Производство теплоизоляционных материалов на душу населения во много раз выше, чем в Российской Федерации [США, Швеция: 240 куб.м; Финляндия, Япония: 200 куб.м; Россия: 35 куб.м).

В строительстве промышленно развитых стран основным видом утеплителей являются изделия на основе стекловаты и минваты, обладающие рядом преимуществ по сравнению с другими изделиями. Одно из важнейших состоит в том, что материалы низкой плотности можно рулонировать в обжатом состоянии, а при снятии нагрузки они восстанавливают первоначальный объем.

Крыша: системный подход

Существуют различные способы утепления крыш. Среди них заслуживает внимания система скатных вентиляционных коыщ с теплоизоляцией URSA. Система представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из стропил, обрешетки, контробрешетки, паро- и гидроизоляции, теплоизоляции и кровли. Что нужно знать, закладывая в проект подобную систему?

Стропила являются основной несущей конструкцией, воспринимающей все основные нагрузки на кровельную систему. При проектировании стропильной конструкции необходимо учитывать форму крыши и величину пролётов между опорами, величины нагрузок. При небольших пролетах, стропила выполняются из деревянного бруса. В большепролетных зданиях стропила выполняются из металлического профиля, либо комбинированные.

Обрешётка предназначена для крепления кровельных материалов. Она может устраиваться по стропилам, либо по контробрешетке. Контробрешетка фиксирует гидроизоляцию и обеспечивает вентилируемый зазор. Обрешётку и контробрешётку выполняют из деревянного бруса или доски. Это связано с удобством крепления элементов между собой и удобством закрепления кровельного материала. В случае металлических стропил, обрешетка выполняет роль терморазрыва между кровлей и стропильной ногой.

Пароизоляция устраивается со стороны помещения. Она препятствует проникновению в теплоизоляцию влаги из внутренних помещений, тем самым, сохраняя свойства теплоизоляции и обеспечивая ее долговечность. В качестве пароизоляции применяются полиэтиленовые и полипропиленовые пленки.

Теплоизоляция

Особо следует остановиться на теплоизоляции. Теплоизоляционные изделия укладывают в пространство между стропилами на пароизоляционный слой. В случаях, когда стропила выполнены из металлических профилей, либо толщина теплоизоляции больше высоты сечения стропил, слой теплоизоляции устраивается по стропилами стороны помещения или кровли. Этот слой может быть как основным, так и дополнительным. В качестве теплоизоляции могут применяться маты или мягкие плиты из минеральной ваты или штапельного стекловолокна. При большой расчетной толщине слоя теплоизоляции маты или плиты могут быть уложены в два слоя. Применение теплоизоляции в Системе позволяет превратить чердачное помещение здания в эксплуатируемое, тем самым создать дополнительную полезную площадь. Одновременно повышаются звукоизолирующие свойства покрытия.

Сравнение показателей качества минеральной ваты URSA с другими видами теплоизоляционных материалов приведено в таблице 14. Из сравнения данных по видам утеплителей видно, что минвата URSA характеризуется более высокими прочностными показателями, что важно при монтаже и эксплуатации кровель, в т. ч. инверсионных. Высокие деформационно прочностные характеристики плит URSA FOAM позволяют воспринимать кратковременную распределенную нагрузку до 500 кПА. Особенно важно, что материал сохраняет свои физико-механические свойства, форму и размер не менее 50 лет. В отличие от минватных материалов, пенополистирол относится к горючим материалам средней воспламеняемости, имеет теплостойкость лишь 75 град. С и другие недостатки. Минватные изделия финского производства почти вдвое тяжелее, что нерационально увеличивает нагрузку на стропильные конструкции.

Таблица 14

Сравнение показателей качества минеральной ваты URSA с другими видами теплоизоляционных материалов

Наименование показателей

Стеклянное штапельное волокно, URSA

Пенополистирол, "Стиродур" Марка 2500CS, Германия

Минвата "Партек", Финляндия

Плотность, кг/м

35

25

60

Теплопроводность, Вт/м • °С

0,031

0,031

0,035

Водопоглощение через 24ч, по объему, %

0,3

0,13

0,3

Прочность на сжатие при 10% деформации, МПа

0,32

0,2

0,32

Прочность на изгиб, МПа

0,54

0,47

0,50

Гидроизоляция + вентиляция

Известный недостаток минватных материалов — снижение теплоизоляционных свойств при проникновении конденсата. Однако в составе системы этот недостаток снимается с устройством надежной гидроизоляции, а также системы вентиляции.

Гидроизоляция устраивается над теплоизоляцией в случае применения полиэтиленовых или полипропиленовых плёнок, не пропускающих водяные пары и конденсат. Также она может устраиваться непосредственно по теплоизоляции — в случае применения "дышащих" мембран, имеющих повышенную паропроницаемость со стороны утеплителя. Основная задача гидроизоляции — защита теплоизоляции и стропил от увлажнения вследствие возможных протечек кровли.

Наконец, верхний элемент Системы — кровля — предохраняет помещения и материалы Системы от проникновения атмосферных осадков. Основанием под кровлю служит обрешетка или сплошной деревянный настил по обрешетке. Кровлю выполняют из штучных или листовых материалов.

В качестве штучных кровельных материалов могут использоваться:

• керамическая и цементно-песчаная черепица (изготавливается из глины или цементно-песчаного раствора);

• битумно-полимерная плитка (изготавливается из битумного или битумно-полимерного материала со стекловолокнистой основой);

• металлическая черепица (изготавливается из тонколистовой стали или алюминиевых сплавов);

• металлические листы с фальцевыми соединениями (изготавливаются из тонколистовой стали, алюминиевых сплавов, меди);

• металлические профилированные листы (изготавливается из тонколистовой стали или алюминиевых сплавов);

• битумные волнистые листы (изготавливается из переработанного прессованного картона, пропитанного битумом).

В качестве крепежных элементов, в зависимости от разновидности системы, применяются кляммеры, гвозди, самонарезающие винты, шурупы, скобы. В случае необходимости могут использоваться различные герметизирующие материалы. Для оформления примыканий, сопряжений и других фрагментов кровли используются различные доборные элементы.

Вентиляция кровельной системы осуществляется посредством одного или двух вентиляционных зазоров. Верхний вентиляционный зазор устраивается между кровлей и гидроизоляцией и предназначен для удаления атмосферной влаги, попавшей под кровлю, вследствие возможных протечек или конденсации. Нижний вентиляционный зазор устраивается между гидроизоляцией и теплоизоляцией, и предназначен для удаления паров, поступающих изнутри помещения через возможные неплотные соединения пароизоляции. В случае ограниченной высоты пространства для укладки теплоизоляции и при невозможности устройства нижнего вентилируемого зазора необходимо применять гидроизоляцию с повышенной паропроницаемостью ("дышащие" мембраны), укладывая ее непосредственно на теплоизоляцию. Высокая паропроницае-мость гидроизоляции обеспечивает эффективный отвод паров в верхний вентилируемый зазор,

В настоящее время в России расширяются области применения различных новых систем, направленных на ресурсо- и энергосбережение. Одной из них является система скатных вентилируемых крыш с теплоизоляцией URSA. Ее важным достоинством является дешевизна по сравнению с другими решениями. Система актуальна и для рационального использования чердачного пространства в коттеджах, реконструируемых зданиях путем утепления конструкций кровли и устройства хороших продухов. Рассмотрим особенности технологии, а также уточним, что нужно знать при покупке и монтаже элементов.

Технология моптажа конструкции скатных вентилируемых крыш с теплоизоляцией URSA

Предварительные работы. Перед началом монтажа кровельной системы необходимо произвести все обмерочные работы на предмет соответствия проекту, определить и устранить возможные неровности стропильной конструкции согласно СНиП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия". Устройство силовых конструкций под мансардные окна выполняется в соответствии с инструкцией производителя по установке мансардных окон.

Устройство пароизоляции. Пароизоляционная пленка, предназначенная для создания паронепроницаемого барьера на внутренней поверхности теплоизоляции, крепится снизу к несущим деревянным элементам (стропилам) скобами механического сшивателя или оцинкованными гвоздями с плоской головкой. Нахлест соседних полотен должен быть не менее 100 мм как вдоль, так и поперек ската. Полосы рулона герметично соединяются между собой при помощи самоклеющихся лент. Рекомендуются следующие продукты марки URSA: Пароизоляция на основе полипропилена URSA SECO 400; Пароизоля-ция на основе полиэтилена URSA SECO 500.

Устройство теплоизоляции. Теплоизоляция укладывается непосредственно на пароизоляционную пленку. При уклонах более 45° рекомендуется произвести дополнительное механическое крепление теплоизоляции. Рекомендуются следующие продукты марки URSA: Маты из штапельного стекловолокна URSA М-11Г, М-15Г, М-17Г, М-25Г; Плиты из штапельного стекловолокна URSA ГН5Г, ГИ5ГС, П-17Г, П-17ГС, П-20Г, П-20ГС, П-ЗОГ, П-ЗОГС.

Устройство гидроизоляции. Гидроизоляция крепится непосредственно на несущие деревянные элементы (стропила) скобами механического сшивателя или оцинкованными гвоздями с плоской головкой. Установка рулонов гидроизоляции производится поперек ската, с нахлестом вышележащего полотна на нижележащий не менее 100 мм. Нахлест соседних полотен поперек ската - также не менее 100 мм. Отдельные полосы рулона герметично соединяются между собой при помощи самоклеющихся лент. Рекомендуются следующие продукты марки URSA: Гидроизоляционный материал повышенной паропроницаемости URSA SECO 1000: Гидроизоляционный материал паронепроницаемый URSA SECO STORM.

Монтаж контробрешетки. Вдоль стропил поверх гидроизоляции оцинкованными гвоздями набивается контробрешетка из брусков сечением, как правило, 50x50 мм. Контробрешетка служит для окончательного закрепления гидроизоляции и обеспечения вентилируемого зазора.

Монтаж обрешетки и кровли. Обрешетка под кровлю устраивается при помощи брусков и досок преимущественно хвойных пород дерева, отвечающих требованиям СНиП П-25-80 "Деревянные конструкции". Шаг обрешетки зависит от уклона крыши и материала кровли и определяется в проекте.

Возможен монтаж ряда разновидностей кровли.

Керамическая и цементно-песчаная черепица. Обрешетка для кровель из керамической и цементно-песчаной черепицы выполняется из брусков с шагом, определенным на основании геометрических параметров черепицы. Черепицу перед монтажом раскладывают небольшими стопками (по 5-6 шт.) на всех скатах, чтобы избежать неравномерной нагрузки на стропила. Укладка черепицы осуществляется снизу вверх рядами. Для крепления плиток между собой и к обрешетке у большинства видов черепицы имеются специальные пазы и выступы. Черепицы свеса, конька, края нуждаются в дополнительном механическом креплении (кляммерами, шурупами). При больших уклонах кровли необходимо дополнительное крепление и рядовых черепиц. Коньковые свесы, коньки, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и черепица.

Металлическая черепица. Устройство обрешетки для кровли из металлической черепицы (металлочерепицы) выполняется из брусков или досок. Шаг обрешетки зависит от геометрических параметров профиля металлочерепицы и указывается в проекте. Листы металлочерепицы укладываются рядами, начиная от карнизного свеса к коньку. Величина нахлеста вышележащего листа на нижележащий должна составлять не менее 100 мм, боковых нахлестов

- одна волна. При укладке листов металлочерепицы должен быть обеспечен беспрепятственный сток воды. Крепление листов производится при помощи специальных саморезов с неопреновой (резиновой) прокладкой для предотвращения протечек в местах крепления. Саморезы устанавливаются в нижнюю волну профиля в местах пересечения с брусками обрешетки с шагом по ширине

— через одну волну. Коньковые свесы, коньки, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и лист металлочерепицы.

Металлический лист с фальцевым соединением. Устройство обрешетки для кровли из металлических листов (панелей) с фальцевым соединением выполняется из брусков или досок с шагом не более 250 мм. Укладка листов кровли производится вдоль ската, начиная с противоположного превалирующим ветрам края крыши. Длина каждого листа должна соответствовать длине ската крыши в месте его укладки. Порядок размещения листов указывается в проекте. Установка каждой последующей панели производится в замок предыдущей. Противоположная (перфорированная) кромка панели крепится к обрешетке оцинкованными саморезами. Коньковые свесы, коньки, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и листы кровли.

Металлический профилированный лист. Устройство обрешетки для кровли из металлических профилированных листов выполняется из брусков или досок с шагом не более 250 мм. Металлические профилированные листы укладываются рядами, начиная от карнизного свеса к коньку. Величина нахлес-та вышележащего листа на нижележащий должна составлять не менее 100 мм, боковых нахлестов — одна волна. Крепление листов производится специальными саморезами с неопреновой (резиновой) прокладкой для предотвращения протечек в местах крепления. Саморезы устанавливаются в нижнюю волну профиля в местах пересечения с брусками обрешетки с шагом по ширине — через волну. Коньковые свесы, коньки, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и профилированный лист.

Битумно-полимерные плитки (мягкая черепица). Обрешетка для кровли из битумно-полимерных плиток выполняется из брусков или досок, на которые сплошным настилом крепится влагостойкая фанера. Шаг брусков (досок) и толщина фанеры определяется проектом. Для дополнительной защиты от возможных протечек в ендовах, на карнизных свесах, на торцевых частях крыши и т.д. необходимо устраивать дополнительную гидроизоляцию по обрешетке (подкладочный ковер). При небольших уклонах кровли рекомендуется применять подкладочный ковер на всей площади кровли. Устройство кровли из битумно-полимерных плиток производится рядами снизу вверх, начиная от карнизного свеса к коньку. В каждом ряду плитки (листы) укладываются впритык друг к другу и по верхнему краю крепятся оцинкованными гвоздями к обрешетке. Каждый последующий ряд плиток укладывают с боковым смещением. Нахлест вышележащего ряда на нижележащий — на половину ширины плитки. Коньковые свесы, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и кровельная плитка. Выход воздуха из вентилируемого пространства Системы обеспечивается за счет установки вентиляционных колпаков.

Битумные волнистые листы. Обрешетка для кровли из битумных волнистых листов выполняется из брусков или досок с шагом не более 250 мм. Укладку листов кровли следует начинать с противоположного превалирующим ветрам края крыши. Монтаж производится рядами, начиная от карнизного свеса к коньку. Каждый последующий ряд укладывается со смещением в направлении поперек ската. Величина нахлеста вышележащего ряда на нижележащий зависит от уклона кровли, но не менее 120 мм. Боковой нахлест листов составляет одну волну. Крепление листов производится специальными оцинкованными гвоздями с неопреновой (резиновой) прокладкой для предотвращения протечек в местах крепления. Гвозди устанавливаются в верхнюю волну листа в местах пересечения с брусками обрешетки с шагом по ширине — через одну волну. В верхней и нижней части листа крепление выполняется в каждую волну. При необходимости изменения линейных параметров листа, резка производится инструментом по дереву. Коньковые свесы, коньки, ендовы и пр. закрываются специальными декоративными элементами, выполненными из того же материала, что и кровельные листы,

Отметим в качестве важной положительной стороны системы возможность адаптации к различным видам стройматериалов, производимых как в России, так и за рубежом. Это позволяет строителям подбирать наиболее выгодный для них вариант с точки зрения минимума стоимости и трудоемкости монтажа (отечественные крупноразмерные дешевые комплектующие). В то же время и заказчик получает возможность вариантного выбора тоже наиболее выгодного для него решения (красивые, долговечные, безопасные, экологические импортные комплектующие).

Приведем пример расчета минимальной стоимости материалов, равной всего 10,99-11,65 евро за 1 кв. м крыши на основе преимущественно отечественных материалов (см. табл. 15,16) (отметим, что 1 кв. м финской металлочерепицы, без материалов для крепления, стоит порядка 10-15 евро).

Таким образом, мы рассмотрели основные особенности технологии монтажа скатных вентилируемых крыш с теплоизоляцией "URSA". С учетом положительной динамики российского строительства в целом и в регионе в частности, данную систему ждет большое будущее. Особенно это актуально для более рационального использования чердачного пространства в новых коттеджах и старых реконструируемых жилых и офисных зданиях путем их утепления и устройства хороших продухов.

Резкое сокращение инвестиций в жилищное строительство, в том числе в так называемое муниципальное жилье, требует обратить особое внимание на реконструкцию имеющегося жилого фонда. Реконструкция жилых домов и городской застройки позволяет наиболее рационально использовать ограниченные финансовые и материальные ресурсы по сравнению с новым строительством, так как дает возможность не только сохранить жилищный фонд, но и существенно (на 40-70%) увеличить его размеры за счет надстройки домов, пристройки к ним дополнительных объемов, с повышением интенсивности использования городских земель, инженерной и социальной инфраструктуры. Утепление реконструируемых и ремонтируемых зданий, оснащение их регулирующей и контрольно-измерительной аппаратурой позволяет сократить расходы тепла и питьевой воды на 35-40%, соответственно уменьшить нагрузки на подводящие сети.

Реконструкция жилищного фонда является также одним из важнейших средств достижения гармонизации городской среды, решения социальных задач развития города, направленных на улучшение условий проживания и может осуществляться только на основе действующих требований СНиП по теплотехнике.

Таблица 15

Пример расчета стоимости материалов 1м системы вентилируемой

утепленной скатной крыши с кровлей из оцинкованных стальных

листов с фальцевым соединением заводской прокатки

Комплектующие материалы*

Ед. изм.

Кол-во

Цена за единицу, евро***

Сумма, евро

Кровельная панель 510 с защелкивающимся фальцем из оцинкованной стали, без полимерного покрытия ("Термострой-комплект")

кв.м.

1

5,26

5,26

Обрешетка (деревянный брус сечением 50x50 мм шаг 200 мм)

п.м.

5,1

0,34

1,73

Контробрешетка (деревянный брус сечением 50x50 мм, шаг стропил 700 мм)

п.м.

1,5

0,34

0,51

Теплоизоляция (URSA Ml5,100 мм)**

кв.м

1,05

2,47

2,59

Гидроизоляция (Ютафол Д)

кв.м

1,07

0,57

0,61

Пароизоляция (Ютафол Н)

кв.м

1,07

0,57

0,61

Самонарезающий шуруп Koelner оцинкованный

шт.

10

0,024

0,24

Гвоздь оцинкованный

шт.

10

0,01

0,10

ИТОГО за 1 кв.м

11,65

* — в перечне комплектующих материалов не учтены доборные элементы, поставляемые с материалом кровли. Их номенклатура и количество зависит от конфигурации крыши.

** — толщина теплоизоляции рассчитывается с учетом климатических условий района по СНиП П-3-79* "Строительная теплотехника". В данном примере толщина теплоизоляции 100 мм рассчитана для производственных зданий в условиях Санкт-Петербурга. Количество гидроизоляции и пароизоляции не изменяется.

*** — приведены рыночные цены на октябрь 2003 г.

Таблица 16

Пример расчета стоимости материалов 1м системы вентилируемой утепленной скатной крыши с кровлей из профнастила

Комплектующие материалы*

Ед. изм.

Кол-во

Цена за единицу, евро***

Сумма, евро

Профнастил кровельный "Металл-Профиль" НС35-1000

кв.м.

1,06

4,51

4,78

Обрешетка (деревянный брус сечением 50x50 мм шаг 250 мм)

п.м.

4,1

0,34

1,39

Контробрешетка (деревянный брус сечением 50x50 мм, шаг стропил 700 мм)

п.м.

1,5

0,34

0,51

Теплоизоляция (URSA Ml5,100 мм)**

кв.м

1,05

2,47

2,59

Гидроизоляция (Ютафол Д)

кв.м

1,07

0,57

0,61

Пароизоляция (Ютафол Н)

кв.м

1,07

0,57

0,61

Самонарезающий шуруп Koelner оцинкованный

шт.

17

0,024

0,41

Гвоздь оцинкованный

шт.

8

0,01

0,08

ИТОГО за 1 кв.м

10,98

На основании анализа передовых зарубежных технологий, уже накопленного опыта российских строителей по проектированию и строительству теп-лоэффективных жилых домов, в том числе и индивидуальных малоэтажных, по устройству теплозащиты существующих зданий можно сделать следующие выводы:

• актуальность работы по энергосбережению в последние годы значительно возросла, а вопрос снижения эксплутационной энергоемкости объектов недвижимости становится главным критерием их конкурентоспособности;

• путем перехода от однослойных ограждающих конструкций к многослойным с применением эффективных утеплителей, а также оконных блоков с тройным остеклением, дополнительным утеплением подвалов и перекрытий чердаков, устройством дополнительных входных тамбуров, произойдет повышение уровня теплозащиты;

• широкое применение будут иметь наружные стены из тонкостенных панелей и тонкостенные монолитные стены из тяжелого бетона, тонкостенные кирпичные стены (для малоэтажных зданий) и тонкостенные кирпичные стены с металлическим несущим каркасом, снаружи утепленные эффективным жестким утеплителем и защитой армированными бетонными с полимербетонными покрытиями;

• наиболее эффективными и массовыми являются дома с трехслойными стенами из мелкоштучных материалов (кирпич, пустотелые блоки, пенобетонные, ячеистые блоки) на гибких и жестких связях и с эффективным утеплителем, при этом конструкция стен на гибких связях более эффективна;

• при утеплении стен существующих зданий наибольшее применение могут иметь следующие способы теплоизоляции: с оштукатуриванием плитного утеплителя; с облицовкой на относе; с применением комбинированных плит заводского изготовления со слоем утеплителя и декоративно-защитной оболочкой;

• наряду с наружной теплозащитой существующих зданий может применяться внутренняя теплоизоляция по сравнению с наружной по теплозашитным свойствам, являющаяся менее эффективной, но вполне конкурентоспособной, особенно в зданиях, имеющих ценное архитектурное убранство. Наряду с применением теплоэффсктивных решений стен, не менее важным энергосберегающим мероприятием остается использование в строительстве оконных блоков с многослойным остекленением в соответствии с новым ГОСТом. На этом этапе необходимо решить вопрос улучшения качества оконных блоков, в том числе за счет использования клееного бруса и высококачественной окраски с использованием эффективного оборудования. Это относится и к производству дверей из массива древесины. Большой эффект в ресурсосбережении может быть достигнут за счет строительства многоквартирных домов с локальными (крышными) котельными. При поквартирных системах отопления расход тепла сокращается до 6 раз. В ОАО "ПСО "Леноблагрострой" уже имеется опыт строительства секционных домов с такими системами на отечественном оборудовании.

С учетом зарубежного опыта, а также строительных фирм Северо-Западного региона и осуществляемой реформы жилищно-коммунального хозяйства можно предположить, что поквартирные системы отопления, в жилищном строительстве найдут самое широкое применение. Опыт предприятий сетевой строительной корпорации "Нечерноземагропромстрой" и ОАО "ПСО Леноблагрострой" показыает реальную возможность значительного сокращения расхода энергозатрат за счет использования котлов теплогенераторов, газогенераторов, эффективного оборудования. На наш взгляд, успешному решению важного на сегодня вопроса, в значительной мере способствовало бы внедрение теплозащитной системы, но отсутствие ряда отечественных материалов и изделий, таких как экологически чистые и пожаробезопасные плитные утеплители повышенной жесткости, специальные дюбели, химические добавки для сухих смесей, сдерживают этот процесс. Применение же дорогостоящих импортных аналогов значительно увеличивают стоимость сооружаемых объектов. Все это требует разработки и реализации региональных программ реконструкции жилищного фонда, структурной перестройки местных промышленных баз, ориентации их на создание гибких технологий, на производство, прежде всего, легких конструкций, эффективных теплоизоляционных материалов и оконных блоков. Таким образом, экономические процессы в строительной организации с правильно оцениваемой и понимаемой теорией сбережения энергии будут способствовать повышению эффективности деятельности организации и взаимодействию экономических и экологических систем с целью сохранения и защиты окружающей среды.

Предыдущая страница | Оглавление | Следующая страница



Защита от автоматического заполнения   Введите символы с картинки*