Доклад: Ошибки проектирования стен с вентилируемыми фасадами
В качестве обоснования для применения невентилируемых фасадов иногда ссылаются на зарубежный опыт эксплуатации таких фасадных систем в странах с теплым климатом (Италия, Турция и т. д.). При этом совершенно не учитываются особенности нашего климата, «не прощающего» подобные ошибки, и более высокие требования к теплозащите зданий в нашей стране.
В наших условиях теплозащитные свойства ограждений «востребованы», главным образом, в отапливаемый период года, когда температура и влажность воздуха в помещении выше, чем наружного воздуха, влагоперенос осуществляется от внутреннего воздуха к наружному.
В странах с теплым и влажным климатом административные здания снабжены системой кондиционирования воздуха. Перепад температуры и влажности воздуха по разные стороны ограждений большую часть года имеют противоположную направленность, по сравнению с условиями в России. Следовательно, проблема влажностного режима ограждений, в нашем понимании, незнакома южным строителям, и к их рекомендациям следует относиться скептически. В частности, вентилируемые фасады должны вентилироваться.
Неправильное проектирование узлов примыкания оконных блоков
При проектировании узлов примыкания оконных блоков к стене с вентилируемым фасадом основные ошибки заключаются в установке по контуру оконных блоков металлических элементов, которые являются мощными теплопроводными включениями. Необходимо проводить расчеты температурных полей, анализ которых поможет избежать дополнительных теплопотерь и промерзания элементов блоков и оконных откосов.
Рисунок 10. Стена здания, подготовленная для монтажа вентилируемого фасада. Оконные проемы «обрамлены» стальными швеллерами
На рисунке 10 показана грубая и очевидная ошибка, допущенная проектировщиком при проектировании этих узлов. Менее очевидная ошибка представлена на рисунке 11, где показано обрамление оконных откосов утепленным стальным профилем. Если для конструкции на рисунке 10 грозит промерзание, то для конструкции на рисунке 11 — повышенные теплопотери. Ни в том, ни в другом случае теплотехнические расчеты узлов не проводились.
Рисунок 11. Установка оконного блока с обрамлением по откосу стальным профилем с последующим его утеплением
Отсутствие учета воздухопроницаемости стен
При проектировании наружных стен с вентилируемыми фасадами практически не обращается никакого внимания на воздухопроницаемость стен. Эта проблема актуальна, поскольку, с одной стороны, минераловатный утеплитель обладает повышенной воздухопроницаемостью, а с другой стороны, в верхней части здания может быть значительная эксфильтрация воздуха, обусловленная перепадом давлений за счет теплового напора. В зимнее время воздух, содержащий водяной пар, фильтруется из помещения через стену и утеплитель в воздушный зазор, при этом водяной пар конденсируется в утеплителе, повышая его влажность. Во многих случаях стены, на которые крепятся конструкции вентилируемых фасадов, выполняются из кирпичной кладки (рис. 2) или ячеистобетонных блоков (рис. 1). Сопротивление воздухопроницанию таких стен чрезвычайно мало.
Методика расчета сопротивления воздухопроницанию стены, требуемого для ограничения эксфильтрации.
Его величина определяется перепадом давлений, а также сопротивлением паропроницанию стены и параметрами воздушного зазора. Оно может быть значительным и обеспечивается соответствующей отделкой стены с внутренней стороны. Особенно большие значения этого параметра должны быть обеспечены для стен верхних этажей высотных зданий. Так, для одного из зданий при высоте 200 м для климатических условий января в Москве требуемое сопротивление воздухопроницанию, рассчитанное по этой методике, составило 2 450 м2 •Па/кг (для сравнения: сопротивление воздухопроницанию слоя штукатурки цементно-песчаным раствором по каменной или кирпичной кладке толщиной 15 мм составляет 373 м2 •Па/кг [1]). В этом случае необходимо снижение требуемого сопротивления воздухопроницанию путем изменения конструкции вентилируемого фасада.
Заключение
Вентилируемые фасады являются сложными конструкциями, использующими разнородные по своим свойствам материалы. Кажущиеся незначительными ошибки, допускаемые при создании таких конструкций, могут иметь серьезные последствия. Выше рассмотрены некоторые ошибки, касающиеся теплофизических аспектов, допускаемые при проектировании вентилируемых фасадов. Следует иметь также в виду, что, помимо теплофизических, существуют и другие проблемы (прочностные, коррозионные и т. д.), решение которых необходимо для надежной эксплуатации вентилируемых фасадов зданий. При проектировании вентилируемых фасадов необходимо комплексное рассмотрение многих аспектов с учетом их взаимного влияния. Повышение качества проектирования фасадных систем эффективнее всего было бы решить путем создания соответствующих нормативных документов. Однако принятый «Закон о техническом регулировании» и ликвидация Госстроя России сделали невозможными наиболее эффективные решения подобных проблем. Тем не менее, некоторые пути решения рассматриваемой проблемы еще имеются. Для повышения надежности фасадных систем очень полезной представляется выдача Технических свидетельств, которую осуществляет Федеральный научно-технический центр сертификации в строительстве. В процессе подготовки Технического свидетельства осуществляется всесторонняя экспертиза фасадной системы, определяются ее основные технические характеристики. Данные, приводимые в Техническом свидетельстве, следует использовать при проектировании фасадов конкретных зданий. Наличие Технического свидетельства упрощает контроль качества строительства, осуществляемый ИГАСНом. Правительство Москвы в 2004 г. поручило специализированной организации ГУ Центр «Энлаком» осуществлять экспертизу проектов навесных фасадов всех зданий. Эти меры способствуют наведению порядка при проектировании и устройстве навесных фасадов зданий.
Литература
1. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М., 1998.
2. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Цыкановский Е.Ю. Расчет теплозащиты фасадов с вентилируемым воздушным зазором // АВОК. 2004. № 2, № 3.
3. Рекомендации по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов. М.: ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 1992.
4. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М., 2004.
5. Фасадные теплоизоляционные системы с воздушным зазором. Рекомендации по составу и содержанию документов и материалов, представляемых для технической оценки пригодности продукции. М., Госстрой России, 2004.