Вентсистема диат – Вентилируемые фасады в Москве – вентилируемые навесные фасады

1. Удобство монтажа:

1.1. Оригинальная конструкция (составной кронштейн) дает возможность компенсации кривизны стены на стандартном кронштейне от 0 до 15 см (рис. 1), в других системах – максимум 3-4 см. В случае, если кривизна стены превышает величину изменения выноса кронштейна, в системе «ДИАТ» достаточно поменять только вставку кронштейна. В той же ситуации в других системах нужно использовать нетиповые дополнительные проставки, либо менять кронштейн целиком, предварительно демонтировав утеплитель и ветрозащитную мембрану. Причем это встречается достаточно часто, учитывая малую величину регулировки выноса кронштейна в других системах и специфику российской стройки (большая кривизна стен).

1.2. Единый типоразмер кронштейна. Выбор типоразмера кронштейна зависит в большинстве случаев только от толщины применяемой теплоизоляции и не зависит от кривизны стен (рис. 2). Отсюда:
отсутствие потребности в подробной геодезической съемке для комплектации объекта;
низкая вероятность ошибки при расчете стоимости подконструкции;
оперативная комплектация объектов в регионах;
отсутствие необходимости жесткого контроля расхода кронштейнов различных типоразмеров в процессе монтажа;
отсутствие простоев по причине некомплекта кронштейнов требуемого типоразмера.

1.3. Подвижность направляющей относительно кронштейна (рис. 3) не требует строгой установки кронштейнов по вертикали, что существенно уменьшает трудозатраты при монтаже. Это особенно актуально при монтаже в бетон, где точной установке кронштейна мешает арматура.

1.4. Подвижность кляммера относительно направляющей (рис. 4) не требует строго выдерживать расстояние между осями направляющих, что значительно снижает требования к точности установки кронштейнов и, соответственно, уменьшает затраты при монтаже. В системах, где отсутствует возможность такой регулировки, и расположение кляммеров на фасаде зависит от точности установки крон штейнов, часто встречается несимметричное расположение кляммеров относительно вертикальных швов между плитами облицовки.

1.5. Плавная регулировка относа направляющей после крепления ее к кронштейну. После крепления направляющей к кронштейну сохраняется возможность плавной регулировки относа, что делает возможным выставление плоскости после монтажа направляющих по всему фасаду. Это не допустимо в системах, где плоскость выставляется по точке кронштейна и после крепления направляющей к кронштейну отсутствует возможность регулировки относа.

1.6. Использование кляммера оригинальной конструкции (рис. 5) позволяет крепить плиты облицовки без применения резиновых прокладок, что положительно сказывается на долговечности системы и упрощает монтаж. Зазор лепестка кляммера на 1 мм меньше толщины керамогранита, поэтому плита вставляется «в натяг» (кляммер работает в зоне упругой деформации) (рис. 6). Это обеспечивает надежную фиксацию плит и монолитность всей конструкции фасада.

1.7. На один кляммер садятся углы четырех плит облицовки , что увеличивает скорость и качество монтажа, а также надежность системы.

1.8. Фиксация утеплителя прижимом при накалывании его на кронштейн (рис.7) облегчает монтаж теплоизоляции и ветрозащитной мембраны, а также дополнительно страхует теплоизоляцию от сползания (особенно важно при применении двухслойного утепления).

2. Теплотехнические и прочностные характеристики системы «ДИАТ» (в сравнении характеристик нержавеющей стали и алюминия).

2.1. Предел текучести () алюминиевого сплава АД31Т1 – 15 кг/мм2, а нержавеющей стали 12Х18Н10Т – 21 кг/мм2. Теплопроводность алюминиевого сплава АД31 – ~200 Вт/(м ОС), нержавеющей стали 12Х18Н10Т – 18 Вт/(м ОС). Учитывая меньшую несущую способность и на порядок большую теплопроводность алюминия, кронштейн из алюминиевого сплава АД31 является более сильным «мостом холода», чем кронштейн из нержавеющей стали. Показателем этого служит коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции. По данным исследований, проведенных в НИИ Строительной физики коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции при применении системы «ДИАТ» составил 0,860,92, а для алюминиевых систем он равен 0,60,7, что заставляет закладывать большую толщину утеплителя и, соответственно, увеличивать стоимость фасада.

Для г. Москвы требуемое сопротивление теплопередаче стен с учетом коэффициента теплотехнической однородности составляет для нержавеющего кронштейна – 3,13/0,92=3,4 (м2.0С)/Вт, для алюминиевого кронштейна – 3,13/0,7=4,47 (м2.0С)/Вт, т.е. на 1,07 (м2.0С)/Вт выше. Отсюда, при применении алюминиевых кронштейнов толщина утеплителя (с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м.0С)) должна приниматься почти на 5 см больше (1,07*0,045=0,048 м).

2.2 . Из-за большей толщины и теплопроводности алюминиевых кронштейнов по расчетам, проведенным в НИИ Строительной физики, при температуре наружного воздуха 27 0С температура на анкере может опускаться до 3,5 0С (рис. 8а) и даже ниже, т.к. в расчетах площадь поперечного сечения алюминиевого кронштейна принималась 1,8 см2, тогда как реально она составляет 47 см2. При применении кронштейна из нержавеющей стали, температура на анкере составила +8 0С (рис. 8б). То есть, при применении алюминиевых кронштейнов, анкер работает в зоне знакопеременных температур, где возможна конденсация влаги на анкере с последующим замерзанием. Это будет постепенно разрушать материал конструктивного слоя стены вокруг анкера и соответственно снижать его несущую способность, что особенно актуально для стен из материала с низкой несущей способностью (пенобетон, щелевой кирпич и др.). При этом по данным расчетов НИИ Строительной физики теплоизоляционные прокладки из паронита под кронштейн по причине их малой толщины (38 мм) и высокой (относительно утеплителя) теплопроводности снижают теплопотери всего на 12 %, т.е. практически не разрывают «мост холода» и мало влияют на температуру анкера.

2.3. Элементы конструкции в системе «ДИАТ» выполнены из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь имеет более низкий коэффициент температурного расширения (10•10–6 0C–1), по сравнению с алюминием (23•10–6 0C–1). Соответственно удлинение 3метровых направляющих при перепаде температур от 15 0С до +50 0С составит 2 мм для стали и 4,5 мм для алюминия. В целом система должна обеспечивать свободное перемещение плит облицовки на величину удлинения направляющих, иначе будет происходить разрушение плит (на стыке направляющих) или разгибание кляммера (и то, и другое может привести к выпадению плит облицовки). Из схемы (рис. 9) видно, что зазор между плитами в системе «ДИАТ» может быть 5 мм, компенсация расширений происходит за счет конструкции кляммера, тогда как в алюминиевых системах – не менее 7 мм, а компенсация расширений происходит в месте стыка направляющих. Помимо того, что большой зазор между плитами это просто некрасиво, в месте стыка возможна установка кляммера без возможности компенсации температурных расширений с воз можностью последующего выпадения плит.

2.4. Иначе, чем в других системах, в системе «ДИАТ» решена проблема температурных деформаций. Подвижные температурные вставки используются только на стыке трехметровых направляющих. Сами на правляющие жестко крепятся ко всем кронштейнам, что увеличивает надежность системы, а также уменьшает трудоемкость и увеличивает скорость монтажа. Это возможно благодаря низкому коэффициенту температурного расширения стали и оригинальной конструкции кронштейна. По данным испытаний, проведенных ЦНИИСК им. Кучеренко, кронштейн системы «ДИАТ» работает в зоне упругих деформаций при нагрузке до 2,5 кН, с возможным перемещением в крайней точке кронштейна до 2,5 мм. В условиях эксплуатации при стандартном шаге кронштейнов 1,2 м максимальное перемещение в крайней точке незначительно и, при перепаде температур в 65 0С, составит не более 0,8 мм, т.е. в 3 раза меньше максимально возможного. Таким образом, изменение длины направляющей в результате температурных деформаций с запасом компенсируется за счет работы кронштейна в зоне упругих деформаций.

2.5. На практике величина воздушной прослойки равна 67 см. Размер направляющей по глубине в системе «ДИАТ» – 3,4 см. В системах, изготавливаемых методом экструзии алюминия, этот размер направляющей составляет – 5,5–7 см (рис. 10). В этом случае фасад как бы поделен на вертикальные трубы и горизонтальное перемещение воздуха в воздушной прослойке невозможно или сильно затруднено. В результате на фасаде появляются невентилируемые зоны (например, между окнами или витражами (рис.11а), где наблюдается обильное выпадение конденсата на внутренней поверхности облицовки, а также переувлажнение утеплителя и, как следствие, снижение его теплозащитных свойств и долговечности. При применении системы «ДИАТ» появление невентилируемых зон исключено (рис. 11б).

В некоторых системах для решения этой проблемы применяют оконные обрамления с вентиляционными отверстиями в верхнем откосе, которые одновременно портят внешний вид здания. Характеристики материалов, применяемых для изготовления подконструкции в системах вентилируемых фасадов
N п/п Параметр Ед.изм. Материал подконструкции
нержавеющая сталь алюминиевый сплав
1 Предел текучести кг/мм2 21 15
2 Теплопроводность Вт/(м °С) 18 ~200
3 Коэффициент теплотехнической однородности конструкции ед. 0,86-0,92 0,6-0,7
4 Температурные деформации при перепаде температур 65 °С мм/м 0,65 1,5
5 Температура плавления °С 1800 630-670

КОММЕНТАРИИ
Применение алюминия приводит к:1. Применению более массивных кронштейнов.
2. Более частой постановке кронштейнов.
3. Увеличению толщины утеплителя.
4. Увеличению зазора между плитами облицовки до 8 мм.
5. Возможной работе анкера в зоне конденсации и знакопеременных температур
6. Возможному обрушению подконструкции на путях эвакуации во время пожара

3. Внешний вид здания:

3.1. Кляммер системы «ДИАТ» обеспечивает зазор между плиткой 5 мм, что кроме лучшего зрительного восприятия фасада, снижает (по сравнению с системами, где зазор 8 мм) в 1,5 раза угол, под которым «светится» вертикальная направляющая (рис. 12).

• Изготовление кляммера из нержавеющей стали, исключает появление ржавых подтеков на фасаде.

• Противопожарные свойства системы «ДИАТ».

Пожарные нормы формируются, в первую очередь, как решение прикладной задачи тушения реального пожара. Они должны учитывать возможность подъезда пожарных машин к месту происшествия в кратчайшие сроки, наличие лестниц необходимой длинны, возможности безопасной эвакуации людей и работы пожарных команд при выходе открытого пламени на фасад, предотвращения распространения пожара на другие этажи и т.д. Отсутствие резервных полос на дорогах, многоэтажное строительство при слабой оснащенности пожарной службы необходимыми механизмами и оборудованием, низкая культура строительства (одним словом «российская действительность») делает необходимым ужесточение наших пожарных норм относительно западных. Именно поэтому при применении НФС в России необходима особая тщательность при разработке конструкции, выборе материалов и монтаже. Необходимы испытания систем в специализированных организациях и строгое соответствие при строительстве реальных объектов утвержденным техническим решениям.

4.1 . Температура плавления нержавеющей стали 1800 0С, а алюминия 6306700С (в зависимости от сплава). Температура при пожаре на внутренней поверхности плитки (по результатам испытаний Центра противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) достигает 750 0С. Таким образом, при применении алюминиевых конструкций может произойти расплавление подконструкции и обрушение части фасада (в зоне оконного проема). По этой причине при применении подконструкции из нержавеющей стали, отпадает потребность в специальных мероприятиях (устройство стальных экранов вокруг оконных проемов, противопожарных отсечек, увеличение выноса оконных обрамлений относительно плоскости фасада и т.д.), повышающих пожаробезопасность алюминиевых систем, но, соответственно, увеличивающих их стоимость и трудоемкость монтажа. Необходимо отметить так же, что зачастую меры, повышающие пожарную безопасность алюминиевых фасадов негативно сказываются на эксплуатационных характеристиках и внешнем виде фасада здания.

4.2. В системе «ДИАТ» без ограничения этажности возможно устройство откосов из керамогранита, натурального камня без устройства выступающих относительно плоскости фасада стальных козырьков над проемами.

По нормам максимальная толщина воздушной прослойки составляет 100 мм. Она продиктована требованиями пожарной безопасности. Часто этого зазора не хватает для нивелировки кривизны стены. Эта проблема полностью решена в системе «ДИАТ». Высокая пожаробезопасность системы, подтвержденная результатами натурных испытаний на пожарном полигоне в г. Златоусте, позволила получить раз решение на увеличение максимального зазора между утеплителем и облицовкой до 200 мм (!).

Коррозионная стойкость систем НФС.

На сегодняшний день информация о коррозионной стойкости систем НФС (Навесных фасадных систем) весьма расплывчата и ограниченна. Информация из зарубежных источников носит общий характер и зачастую сильно разнится. Кроме того, на тендерах стали появляться наши кронштейны, обработанные в месте сварки агрессивным химическим составом (Модифицированный хлорид кальция). При этом в местах обработки появлялся желтый налет. Для подтверждения качества наших товаров, а так же для по лучения объективной оценки долговечности разных материалов и их контактов в реальных средах эксплуатации компанией «ДИАТ» в Центре «ЭкспертКорр» Московского института стали и сплавов было за казано комплексное масштабное исследование коррозионной стойкости металлов. Работа проводилась в течение 6 месяцев. В камеры влажности, искусственного климата, солевого тумана и сернистого газа были помещены около 200 образцов контактов металлов, применяемых в системах НФС, а именно коррозионностойкие аустенитная (типа Х18Н10Т) и ферритная (типа Х18Т) стали, алюминиевый сплав АД31, оцинкованная сталь без и с порошковой окраской. Образцы были попарно склепаны между собой в раз личных комбинациях пятью видами заклепок: нержавеющими, оцинкованными, алюминиевыми с алюминиевым, нержавеющим и стальным сердечниками.

Исследование полностью подтвердило правильность выбора в качестве базового материала для производства системы коррозионностойких сталей. Система «сталь 12Х18Н10Т – сталь 08Х18Т1 – за клепка из коррозионностойкой стали» признана наиболее коррозионностойким контактом, пригодным для эксплуатации в течение более 50 лет в любой атмосфере, вплоть до жесткой промышленной.

В системе «ДИАТ» есть эконом вариант подконструкции, когда направляющие выполняются из оцинко ванной стали с порошковой окраской. Исследование подтвердило достаточную коррозионную стойкость системы «сталь 12Х18Н10Т – окрашенная оцинкованная сталь – заклепка из коррозионностойкой стали» в условиях атмосферы промышленных городов. Так же при проведении испытаний подтвердились следующие негативные моменты:
Краткое резюме испытаний на коррозионную стойкость:

№ п.п. Соединение Атмосфера Долговечность
1 КСС-КСС Любая >=50
2 КСС-ООС Промышлен. <=30
3 ООС-ООС Промышлен. <=30
4 КСС-АД31 Промышлен. <=15
5 ООС-АД31 Промышлен. <=15
6 АД31-АД31 Промышлен. <=15
7 ОС-ОС Промышлен. <=10
КСС – Корозионно-стойкая сталь
ООС – Окрашенная оцинкованная сталь
АД31 – Алюминиевый сплав (С обязательным анодированием или защитным ЛКП)
ОС – Оцинкованная сталь

Результаты этих исследований были использованы в разрабатываемых сейчас Московских городских строительных нормах для строительства зданий высотой больше 75м, Технических рекомендациях по проектированию и строительству НФС Центра “Энлаком”.

5.1. Недопустимость использования для большинства объектов оцинкованной стали без защитного слоя ЛКП из-за высокой скорости коррозии, причем эта скорость возрастает в морском климате и сильно возрастает в условиях городской промышленной атмосферы.

5.2. Недопустимость использования алюминиевого сплава АД31, в качестве материала для НФС, особенно в морском климате или городской промышленной атмосфере без защитного анодирования или ЛКП. АД31 – сплав, легче всего поддающийся процессу экструзии и поэтому чаще всего используемый российскими производителями в качестве материала для своих НФС. При этом необходимо учитывать, что процесс анодирования или нанесения ЛКП достаточно дорог и многие производители, для удешевления и пользуясь недостатком информации, не делают такого защитного покрытия. Дело в том, что сплав АД31 подвержен кроме язвенной, так называемой межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Межкристаллитная коррозия (МКК) является одним из наиболее опасных видов коррозии вследствие не предсказуемо быстрого разрушения, идущего далеко вглубь материала и из-за трудности обнаружения при внешнем осмотре. Этот вид коррозийного поражения (см. рис. 14) распространяется по границам зерен, которые при этом практически не разрушаются.

Компания «ДИАТ» постоянно ведет работу как по улучшению уже существующих систем НФС, так и по разработке систем под новые виды облицовки. Для обеспечения высокого качества продукции все работы ведутся в плотном взаимодействии с ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, НИИ Строительной физики, Московским институтом стали и сплавов и другими научно-исследовательскими организациями.

Навесные фасадные системы (НФС) – многогранное и динамично развивающееся направление строительства и архитектуры. Необходимо отметить, что ошибки в проектировании, выборе материалов, технологии монтажа НФС могут привести к необратимым последствиям, которые делают опасной, а порой и невозможной их дальнейшую эксплуатацию. По этой причине применение НФС возможно только при наличии технического свидетельства ФГУ ФЦС и в строгом соответствии с ним.

При выборе системы или подрядчика одним из основных критериев должна быть ответственная гарантия производителя системы. По нашему мнению, гарантия на такие конструкции должна составлять НЕ МЕНЕЕ 10 (десяти) лет.