Вентилируеми фасадни системи от Етем
В последните няколко години, наблюдаваме “инвазия” на различни видове фасадни обшивки. Те, с тяхното разнообразие изграждат нова визия на градовете, влияят на качеството на градската инфраструктура, а оттам и на качеството на нашия живот. Както казва един испански архитект:
„Смяната на Архитектурните стилове винаги е културна. Днес това се дължи на материалите. Уникално е как новите материали ни позволяват да правим нова архитектура”.
Освен отлична визия е важно да изясним какви са предимствата на вентилируемите фасади.
Енергоспестяване и енергийна ефективност – задача на настоящето.
Това е топ темата за последните няколко години. Климатичните изменения на планетата са факт. Те са причинени и от жестоката експлоатация на природните суровини. Изчерпването на конвенционалните енергийни източници налага преосмисляне на националните енергийни стратегии, които губят традиционните си граници и стават част от една обща европейска стратегия за енергийна политика. В България има Национална краткосрочна и дългосрочна програма за Енергийна ефективност. Основната й цел е осигуряване на добър микроклимат в сградите с минимални разходи за енергия и предотвратяване на замърсяването на околната среда. А “енергийният мениджмънт” означава принципи за контрол и управление на разходите за отопление.
В унисон с европейските и национални програми е основното предимство на вентилируемите фасади – енергоспестяването.
Отсъствието на ефективна топлоизолация може да предизвика значителни загуби на топлина и повишаване на разходите с около 15-20%, чрез така наречените “термични мостове”.
“Термичните мостове” са места с повишено пренасяне на топлина. Появявят се при стоманобетоновите повърхности: шайби, греди, колони, чела на плочи. Около тези зони се формират зони с понижена температура. Зоната, в която настъпва оросяването – около 10°С се премества вътре в помещението, появява се силен конденз, а в последствие поява на плесен и мухъл, т.е. влошава се микроклимата в помещението.
Чрез полагане на ефективна топлоизолация върху външните стени на сградата понижаваме загубите на енергия и разходите за енергия, повишаваме комфорта в помещението, осигуряваме здравословна за обитаване среда и опазваме околната среда.
Естествена вентилация и паропропускливост
Освен топлоизолацията, от голямо значение за микроклимата са естествената вентилация (проветряването) и паропропускливостта.
Препоръчителната ширина на въздушния слой, необходима за осигуряване на конвекция е между 40 и 80 мм. Тази “въздушна възглавница”, предпазва сградата от прегряване през лятото и от изстудяване през зимата.
Вентилируемите фасади позволяват на сградата да “диша”и елиминира конденза в помещенията.
Паропропускливостта на ограждащите стени и на топлоизолацията, позволява на строителната влага да се изпари (за новите сгради), а при помещения с повишена влага да се отведе навън.
Липсата на култура на проветряване също е една от причините за поява на влага и микроорганизми. При дограмите и окачените фасади вече се заговори за осигуряване на управляемо проветряване, посредством механични приспособления или със сензори. При вентилируемите фасади процесът е естествен.
Отлична визия
Материалите за вентилируеми фасадни обшивки са: композитни панели, керамика, гранитогрес, текстолит, hpl панели, етернит, камък, стъкло, аквапанел, алуминиева ламарина и др.
Освен отличната визия, която се постига с разнообразието от материали и комбинацията между тях, фасадните обшивки предпазват сградата от външната среда и опазват целостта й.
Един нов аспект на вентилируемите фасади – по фасадите могат да се окачат и фотоволтаични панели, т.е. използване на неконвенционален източник на енергия.
Шумоизолация
Наличието на въздушна междина, фасадната обшивка и топлоизолацията осигуряват повишена шумоизолация, един параметър с особена значимост в силно урбанизираната ни градска среда.
Пожароустойчивост
Друг основен параметър е пожароустойчивостта. Част от материалите за фасадни обшивки са негорими по същество. За останалата част се използват специални негорими или трудногорими сърцевини (напр. за композитните панели) или се влагат над определена височина на сградата, според изискванията на Наредба 2 за пожаробезопасност.
Бърз монтаж и лесна експлоатация
И на последно място, но не по важност, е бързината на монтажа и експлоатацията на сградата.
Вентилируемите фасади са по-лека версия на окачените стъклени фасади. Същите принципи, които важат там са в сила и тук – подпиране: прости и непрекъснати греди, подвижни и неподвижни опори, овални отвори за температурни разширения.
Монтажът се осъществява отвън. Необходимо е изграждане на скеле. Монтаж на конзоли, основни носещи профили, топлоизолация, аксесоари и фасадна обшивка.
Голямо предимство в замърсената градска среда е самопочистването на част от фасадните обшивки или възможността на останалите да бъдат почистени.
Елементите на вентилируемите фасади са:
– термоизолираща подложка;
– монтажни конзоли;
– основен носещ профил;
– крепежни елементи;
– аксесоари за закрепване на фасадните обшивки;
– топлоизолация;
– фасадни обшивки.
Многообразието от фасадни обшивки породи необходимостта от конструкция за закрепването им. Изхождайки от необходимостта от субконструкция, на българския пазар се роди системата за вентилируеми фасади. Етем, като водещ производител на алуминиеви профили, с цялото съзнание за отговорността при проектирането и с идеята, че в строителството има място само за доброто качество, разработи новите системи за вентилируеми фасади.
Нормативните документи използвани при проектиране на системите са немски стандарт DIN 18516, италиански стандарт UNI 11018 и Eврокод 9 БДС ENV 1999 -1-1 за проектиране на алуминиеви конструкции, Наредба 4/3 за основни положения за проектиране на конструкциите на строежите и за въздействията върху тях.
Защо система? Защото всеки елемент от нея е важен и неделим. Той е част от цялото, парченцето от пъзела и заемайки своето място в мозайката, допълва общата картина в едно цяло (a).
– термоизолираща подложка (b)
PVC пластина от специално подбран материал с овален отвор за донагласа на крепежния елемент. Влагането й предотвратява контакта между строителната основа и металната конзола, т.е наличието на термични мостове.
– монтажни конзоли (c)
Конзолите са елементите, които носят фасадната обшивка и я закрепват към строителната основа. Освен собственото тегло те понасят усилията и от ветровото натоварване.
Алуминиевата конзола Vario, която създаде Етем е специално проектирана за понасяне на тези усилия.
Симулирани са товарите върху монтажната конзола. Диаграмите показват поведението на конзолата за еквивалентни напрежения, максимални напрежения и провисвания. Не се допускат пластични деформации. Оразмерени са по Второ гранично състояние.
Пружинният ефект на “зъбите” осигурява бърз и лесен монтаж, улеснява първоначалното захващане на основния носещ профил до нивелирането му и до окончателното му закрепване.
“Зъбите”позволяват и реглаж във вертикална посока, за избягване на неравности в строителната основа.
Отворите в основата на конзолата, позволяват използване на един или два крепежни елемента, ако натоварването го изисква.
Отворите на върха на конзолата са за закрепване на основният носещ профил към нея: кръглите – за осъществяване на неподвижна опора и овалните – за осъществяване на подвижна опора.
Неподвижната опора понася натоварването от собствено тегло и ветровото натоварване от площта, наречена товарна ивица. Като най-натоварена опора тя следва да бъде закрепена в стоманобетонова или стоманена основа. Ако способността за товароносимост на една конзола не е достатъчна да понесе натоварването, се поставят две конзоли една над друга.
Подвижната опора понася само ветровото натоварване и може да се закрепва в зидария от тухли или газобетон.
Конзолите се предлагат с дължини 40, 75, 100, 125 и 150 мм.
За улеснение на ползвателите се предлагат комплекти за неподвижна и подвижна опора, които включват термоизолиращата подложка, конзолата и крепежните елементи.
– основен носещ профил
Етем предлага подходящи алуминиеви основни носещи профили за всички видове фасадни обшивки.
Те са оразмерени и проектирани с различни размери, в зависимост от начина на закрепване на съответния материал и изискванията за минимални отстояния на крепежите към него.
Препоръчително е дължините на профилите да бъдат равни на една етажна височина.
Овалните слотове на монтажните конзоли са оразмерени да поемат температурни разширения за дължина на профила около 3 м.
Профилът се закрепва с една неподвижна опора в челото на стоманобетоновата плоча, а през разстояние от 1 м се поставят подвижните опори.
Много важен фактор за цялата система е температурното разширение на различните материали. При сдвояване на два носещи профила, между тях се оставя фуга от 10 мм. Поставя се укрепващ профилите аксесоар – шина, позволяващ независимото движение на двата профила.
– крепежни елементи
За да бъде пълна системата и заради особената важност на крепежните елементи, подбрахме и предлагаме подходящите крепежни елементи: анкери за стоманобетон, дюбели за тухла или газобетон, поп-нитове и рапидни винтове.
Според техническите изисквания UNI EN 10088, на открито, за влажна среда, в индустриална и морска среда e препоръчително да бъдат използвани крепежни елементи от Ст А4.
Корозията е химична реакция, при която металът се разлага, превръща се в люспи ръжда или се разпада на места.
Повърхностната корозия е невидимо ръждясване. Случва се в преходната зона от анкера към отвора и е причинено от влагата или конденза. Връзката, която изглежда здрава отвън, внезапно се къса.
Контактната корозия – при допир на метали с различна степен на благородност в проводима среда, по-малко благородният винаги корозира, т.е. при използването на галванизирани крепежни елементи за закрепване на лист неръждаема стомана, крепежните елементи ще бъдат засегнати за кратко време.
Галванизирането е най-често използваната антикорозионна защита. Защитният слой е много тънък и е възможно да бъде наранен, той дава достатъчна антикорозионна защита само в сухи помещения.
Говорейки за инженерна етика и професионализъм, проектантът на обекта е този, който се запознава със строителната основа на обекта и при изготвяне на работния проект оразмерява и избира подходящите крепежни елементи.
– аксесоари за закрепване на фасадните обшивки
Всяка фасадна обшивка притежава предписани от производителя аксесоари и специфични крепежни елементи. Те могат да бъдат: окачвачи, адаптори, клампи, скоби, специфични крепежи за скрит монтаж, крепежи за видим монтаж с цветни глави, лепила и др.
– топлоизолация
Тя осигурява топлоизолацията, звукоизолацията и пожарозащитата на вентилируемата фасада.
Препоръчителното тегло е до 70 кг/м³, за да не се натоварва допълнително строителната основа.
Използват се топлоизолационни плочи от минерална вата с ширина от 40 до 200 мм.
Препоръчително е ватата да бъде каширана с черен воал, при фасадните обшивки с фуга по вертикал или хоризонтал, поради видимостта на ватата през фугите.
Относно опасенията за омокряне на топлоизолацията, според DIN 18516 при препоръчителна въздушна междина от 40 до 80 мм, дори при кос дъжд, до повърхността на ватата достига 0,1% – 0,3% и намокря 1-2 см от ватата. Този слой изсъхва бързо благодарение на ефекта на конвекция.
– фасадни обшивки
Разделихме системите за окачване според теглото на фасадните обшивки:
Системи Bravo (1) – за окачване на композитен материал
Нова подобрена система Bravo – комбинация от предимствата на конзолата с пружинни свойства, основен носещ профил, окачвач и принципът на окачване на касетите.
Системата е подходяща за окачване на леки материали – композитни материали, ламарина.
Vario – системи за окачване на керамика, гранитогрес, текстолит, етернит, HPL панел, Aquapanel, стъкло (2) – окачване на керамика: Creaton, Agrob Buchtal, ArGeTon
Леки керамични плочи, гранитогрес, текстолит, етернит, HPL панел, Aquapanel, стъкло, могат да се закрепят с видими клампи, да се закрепят чрез лепене или чрез видими крепежи (3).
Forte – системи за окачване на камък (4)
Характерно за системата е окачването на тежък материал – до 90 кг/м². Тук се използват монтажните конзоли за окачени стъклени фасади и болтови съединения за всички сглобки.
Принципът на проектиране на вентилируемата фасада държи сметка за специфичните характеристики на всеки елемент от обшивката.
Захващането на обшивката за строителната основа, чрез системата от носещи профили, монтажни конзоли и аксесоари, позволява всеки елемент да се движи свободно, според собствения си коефициент на разширение и да поема динамични натоварвания. Тези движения са възможни благодарение на овалните отвори в отделните елементи. Те са залегнали във философията на системата като цяло.
Прецизното изпълнение на системата гарантира многобройните предимства на вентилируемите фасади.
Освен всички изредени технически предимства, вентилируемите фасадни системи позволяват да се сътвори една разнообразна, по-човешка и приятна за обитаване среда.