CC BY
118
УДК 692.232.42
РОССИЙСКИЙ РЫНОК НАВЕСНЫХ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ФАСАДОВ
1 2 3 ©
Рябухина С.А. , Кошкарова М.В. , Симанкина Т.Л.
1Студент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; специалист, ООО «Теплоизоляция ограждающих конструкций»;
3доцент, к.т.н., Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Аннотация
Навесные вентилируемые фасады или НВФ представляют собой перспективную и стремительно развивающуюся во всем мире область в строительстве, которая еще только начинает внедрять свое производство во многих развивающихся странах, в частности, в России. В данной статье приводится обзор российского рынка НВФ, который представлен как отечественными, так и зарубежными компаниями-производителями, рассмотрены их основные отличия и характеристики. По результатам обзора были сделаны выводы о тенденциях спроса на НВФ в России, преимуществах и недостатках различных видов систем, а также об особенностях отечественных систем НВФ.
Ключевые слова: навесные вентилируемые фасады, энергоэффективность, пожарная безопасность, производство материалов и конструкций, импортозамещение, облицовка, воздушный зазор, утеплитель.
Введение
В Санкт-Петербурге в настоящее время в строительстве используется 4 основных вида облицовки фасадов многоэтажных зданий: штукатурка, камень, кирпич и навесные вентилируемые фасады (далее НВФ) [1]. Последние появились на российском рынке в 1990-х годах. Первым представителем НВФ на территории Российской Федерации стала немецкая фирма РОЬУЛЬРЛК. Тогда НВФ использовались применительно к административным и общественным зданиям [2]. На данный момент рынок НВФ еще развивается, однако, с началом кризиса его темпы стали снижаться с 20 до 10% и ниже [1]. Такой спрос на продукцию обусловлен соотношением качество - цена. НВФ имеют ряд преимуществ по сравнению со тонкослойными штукатурными и другими облицовками, например, наличие воздушного зазора между утеплителем и облицовкой, что повышает теплотехнические свойства ограждающих конструкций и их долговечность[3].
Обзор отечественной и иностранной литературы
О неоспоримых преимуществах НВФ пишут во всем мире: теплоизоляция [3-8], шумоизоляция [9], энергоэффективность [10-14], разнообразие цвета и текстуры [15,16], срок службы и стоимость материалов фасадной системы [17]. Однако при всей изученности вопроса при проектировании, производстве, транспортировании, монтаже и эксплуатации существует много проблем, требующих рассмотрения и решения [18-21]. Одной из таких проблем является пожарная безопасность [21, 22]. Для безопасной эксплуатации конструкций НВФ необходимо использовать материалы наименьшей группы горючести или негорючие. Или повышать ее специальными покрытиями [21]. При изучении строительных конструкций необходимо использовать, как популярную, так и научно-исследовательскую литературу, а также нормативную документацию и, несомненно, учитывать опыт применения на реальных строительных объектах [23-25]. Даже при качественном проектировании есть вероятность некачественного монтажа и повреждений элементов конструкции НВФ при их транспортировки. Вопрос решения проблемы некачественного монтажа рассматривает Кузнецова Г. в журнале «Технология строительства» [26].
© Рябухина С.А., Кошкарова М.В., Симанкина Т.Л., 2017 г.
Многообразие комплектующих НВФ, различных материалов и марок представлено на интернет-сайтах компаний производителей [16, 27-33].
Классификация НВФ
Конструкция НВФ состоит из следующих элементов (рисунок 1) [17]:
1)облицовки;
2) воздушного зазора;
3) теплоизоляционный слой;
4) подоблицовочной системы (далее фасадная подсистема) [18, 19].
Рис. 1. Схема расположения элементов НВФ
Со стороны воздушного зазора на теплоизоляционный слой обычно монтируют вертогидрозащитную мембрану.
В современном мире уровень развития технологий позволяет использовать негорючие материалы или материалы с повышенной огнестойкостью. В частности, появилась ветрозащита класса пожарной опасности КМ0. Таким образом, можно говорить об острой необходимости ее использования при применении НВФ в новом строительстве, капитальном ремонте и реконструкции, так как она не только защищает от влаги и механического воздействия утеплитель, но и предотвращает ухудшение степени огнестойкости конструкции [20, 21].
На российском рынке НВФ подразделяются
1) в зависимости от вида фасадной системы на:
• НВФ с фасадной подсистемой из оцинкованной стали;
• НВФ с фасадной подсистемой из нержавеющей стали;
• НВФ с фасадной подсистемой из алюминиевого сплава [10].
2) в зависимости от типа крепления подвесной системы на:
• так называемый «стандартный» (кронштейны крепятся непосредственно в основание стены, при этом обязательно следует учитывать пористость материала основания);
• крепление в перекрытие (при каркасно-монолитном строительстве с заполнением стеновых проёмов из пористым материалов, таких как пенобетон или пористый кирпич).
3) в зависимости от вида облицовки на:
• НВФ с облицовкой керамогранитными плитами;
• НВФ с облицовкой металлокассетами и металлическими панелями (стальными, из алюминиевых сплавов);
• НВФ с облицовкой керамическими плитами;
• НВФ с облицовкой плитами из натурального камня;
• НВФ с облицовкой фиброцементными плитами [11].
4) В зависимости от вида применяемого утеплителя на:
• НВФ с утеплителем на основе стеклянного штапельного волокна:
а) двухслойное утепление;
б) монослойное утепление.
Преимуществами данного вида утепления являются:
- относительно малый вес, из чего следует уменьшение постоянной нагрузки на несущую фасадную подсистему,
- высокие показатели однородности слоёв и низкий показатель теплопроводности повышают показатель сопротивления передачи конструкции.
Недостатки:
- низкая температура плавления волокна - не более 650 градусов Цельсия, что приводит к выделению дополнительного тепла при плавлении волокна при пожарных испытаниях, а также в условиях реального пожара, и дополнительным температурным нагрузкам на несущую фасадную подсистему,
- показатель прочности на отрыв слоёв.
• НВФ с утеплителем на основе базальтовых горных пород:
в) монослойное утепление;
Преимущества: уменьшение технологических процессов (монтаж утеплителя в 1 слой, а не в два) и, как следствие, меньшее количество материала при транспортировке до объекта. переноске упаковок материала на объекте, а также хранении непосредственно на объекте строительства.
Недостатки: плиты не смонтировать с перекрытием швов - ухудшение показателя однородности слоёв (следствие - ухудшение показателя сопротивления теплопередачи конструкции).
г) двухслойное утепление.
Преимущества: перекрывание стыков плит последующим слоем улучшает показатель коэффициента однородности.
Недостатки: большее количество крепёжных элементов увеличивает количество мостиков холода и снижает показатели энергоэффективности [12].
Производство НВФ
Наибольшая доля предложения российской продукции принадлежит производителям фасадной подоблицовочной системы: ДИАТ [27], Завод «Вектор» [28], АЛКОН ТРЕЙД (U-kon Sistem), «Каспан» [29], МОСМЕК завод металлоконструкция (кТС), ТЕХНОКОМ, ГРАНИТОРГЕСС и др. Однако иностранные производители все еще пользуются спросом. Например, австрийская компания EUROFOX и SLAVONIA (SPIDI) [10].
Наиболее важным элементом в конструкции НВФ можно назвать теплоизоляционный слой. Несмотря на стремительное развитие производства НВФ большую часть предложения на российском рынке утеплителей все же занимают иностранные, в частности, европейски, компании. Такие, как URSA (Америка) [30], ISOVER (Франция) [31], ROCKWOOL (Дания) [32] и др. Однако перечисленные компании являются международными концернами и имеют заводы по производству комплектующих НВФ на территории Российской Федерации.
Являясь частью испанского концерна URALITA, компания URSA - одна из ведущих компаний на строительном рынке Европы и один из самых известных брендов строительных материалов. URSA предлагает широкий ассортимент тепло- и звукоизоляционных материалов для строительства новых и реконструкции существующих зданий и сооружений. Основные продукты - минеральная изоляция на основе стеклянного штапельного волокна и теплоизоляция из экструдированного пенополистирола - используются для повышенной тепло- и звукоизоляции.
18ОУЕЯ - первый и единственный в России бренд, под которым выпускается минеральная вата как на основе стеклянного штапельного волокна, так и на основе базальтовых горных пород.
Однослойное утепление с применением стеклянного штапельного волокна пониженной плотности используется при реконструкции и ремонте фасадов, однако имеет ограничение по высотности зданий и сооружений.
Двухслойное утепление наиболее распространено при новом строительстве. Состоит из двух слоев теплоизоляции: внутреннего и внешнего:
• внутренний слой является основным теплоизоляционных слоем,
• внешний слой имеет повышенную плотность и показатели прочности на отрыв
слоёв.
Для прокладки верхнего слоя можно монтировать КОУЕЯ ВентФасад-Верх (минераловатные плиты на основе стеклянного штапельного волокна), этот утеплитель обеспечивает высокую теплозащиту. Благодаря своим размерам (1190*1380 мм) он сокращает количество механического крепежа, однако обладает эффектом «парусности» при монтаже на больших высотах, где наблюдаются усиленные ветровые потоки, что приводит к определённым неудобствам при монтаже плит. Негорючий, или имеет группу горючести Г1 если каширован стеклохолстом.
В навесных фасадных системах ROCKWOOL с воздушным зазором теплоизоляционный слой может быть выполнен двумя способами в один слой или в два слоя. Толщина плит назначается в соответствии с требованиями норм по теплозащите СП 5013330-2012 «Тепловая защита зданий» и с учетом коэффициента теплотехнической однородности навесной фасадной системы [23]. В качестве облицовки могут быть использованы прессованные фасадные плиты из каменной ваты, либо другие виды фасадных облицовок. При монтаже облицовки на всем фасаде необходимо обеспечить наличие воздушного зазора шириной 60 мм, и свободное движение в нем воздуха.
В соответствии с техническим свидетельством, выданным ФАУ «Федеральный Центр технической оценки продукции в строительстве», некоторые материалы пригодны для применения в качестве теплоизоляционного слоя в системах вентилируемых фасадов без устройства дополнительной ветрогидрозащиты, на основании показателей испытаний на эмиссию волокна [3, 21].
Российские поставщики имеют все больший спрос на отечественную продукцию, так как она дешевле и доступнее. Вследствие такой тенденции почти все жилые многоэтажные здания облицовывают российскими изделиями. Однако для строительства жилья премиум класса и административных зданий до сих пор используются иностранные материалы и технологии. В существующей политической атмосфере санкций иностранные компании все чаще стараются перенести производство своей продукции на территорию Российской Федерации, чтобы остаться на российском рынке. Ведь таким образом они получают большую прибыль, удовлетворяя потребности стабильного заказчика в лице нашей страны. [1] Для повышения качества монтажа НВФ специалисты советуют компаниям-производителям осуществлять работы по установке своими силами, во избежание возможности привлечения подрядчиков фирм-однодневок [26].
Основные поставщики и дилеры материалов для НВФ с указанием основных параметров продукта представлены в таблице 1. Также следует отметить, что на данный момент ни одна компания в Российской Федерации не производит и не предоставляет на рынок все элементы НВФ совместно. Таким образом, нет гарантий на срок службы НВФ, а также для увеличения рынка сбыта производители стараются не предоставлять документацию на конструкцию с прописанными конкретными элементами.
Таблица 1
Сводная таблица производителей и дилеров строительных материалов для устройства
навесных вентилируемых фасадов
Компания-производи-тель Страна изготовитель продукции Продукт производства Основные параметры продукта
Материал Толщина элемента , мм Коэффициент теплопроводнос ти Группа горючест и, ГОСТ 30244-94
1 2 3 4 5 6 7
ООО ПСП «Вектор-Плюс» [28] Российская Федерация Фасадная система Сталь X = 18 Вт/(м- К) Г1
ООО «Краспан- Инновации» [29] Российская Федерация Фасадная система Сталь X = 18 Вт/(м- К) Г1
Облицовка панелями Сталь 0.35 /0.45 / 0.7 / 2 НГ
Алюминий 4 Г1
Керамогранит 10 / 11 / 12 НГ
Керамика 15 / 18 / 25
Камень 15 / 18 НГ
Фиброцемент 8 / 11 НГ
ООО «Стройкон-нект»[33] Российская Федерация Влаго-ветрозащитная мембрана КМ0 / НГ
ДИАТ [27] Российская Федерация Фасадная система Сталь X = 18 Вт/(м- К)
Алюминий X = 200 Вт/(м- К)
Облицовка Сталь
URSA [30] Российская Федерация Утеплитель Стеклянное Штапельное волокно 50 / 100 Xi0 = 0,032 Вт/(м- К) X25 = 0,03 4 Вт/(м- К) КМ2 / Г1
Стеклянное Штапельное волокно 50 / 100 X10 = 0,034 Вт/(м- К) X25 = 0,03 7 Вт/(м- К) КМ0 / НГ
ISOVER [31] Российская Федерация Утеплитель Стеклянное Штапельное волокно / Минерало-ватные плиты на основе базальтовых горных пород 30 / 50-100 X10 = 0,032 Вт/(м- К) X25 = 0,03 4 Вт/(м- К) / X10 = 0,035 Вт/(м • К) НГ/Г1*
ROCKWOOL [32] Российская Федерация Утеплитель Минерало-ватные плиты на основе базальтовых горных пород 80-200 X10 = 0,035 Вт/(м- К) X25 = 0,03 7 Вт/(м^ К) НГ
Примечание
* - Для материала со стеклохолстом.
Проанализировав данные таблицы можно отметить, что
1) повышение группы горючести материала уменьшает его теплотехнические свойства;
2) благодаря большому разнообразию облицовочных материалов на данный момент внешний вид фасада может быть практически любым, как по материалу облицовки, так и по цветам и текстуре.
Выводы
1. Таким образом, можно отметить, что российский рынок НВФ находится в стадии развития, вытесняя собой традиционные облицовочные материалы ввиду высоких теплотехнических свойств, и минимизации стоимости обслуживания и ремонтных работ.
2. Наблюдается активное импортозамещение НВФ при облицовке фасадов жилых многоэтажных зданий. Однако, для строительства жилья премиум класса и административных зданий всё еще применяют зарубежные аналоги.
3. Следует отметить, что ни одна российская компания не производит и не предоставляет на рынок совместно все элементы НВФ, что делает неопределенными гарантийный срок службы НВФ и фактические показатели конструкции с теми или иными элементами.
4. Анализ отечественного рынка позволил разработать классификацию НВФ, в основу которой легли следующие характеристики: вид фасадной системы, тип крепления подвесной системы, вида облицовки, вид применяемого теплоизоляционного слоя.
5. Выявлена необходимость применения ветрозащиты в НВФ, в виду решения проблемы горючести плёнок и мембран, что решает вопрос пожарной безопасности конструкции НВФ.
6. Применение НВФ предоставляет большие возможности при выборе декора фасада, поскольку имеется большое разнообразие материала облицовки, цвета и текстуры.
Литература
1. Еланский М., Фасады в тренде. Строительный Еженедельник №671, Агентство строительных новостей «АСНинфо» [Электронный ресурс]. URL: http://asninfo.ru/analytics/fasady-v-trende (дата обращения: 11.05.2016).
2. Рынок вентилируемых фасадов, Вентилируемые фасады «СК Диварт» - Электронный ресурс. Режим доступа: http://sk-divart.ru/rynok-ventiliruemyh-fasadov (дата обращения: 11.05.2016).
3. Емельянова В.А., Немова Д.В., Мифтахова Д.Р., Оптимизированная конструкция навесного вентилируемого фасада. Инженерно-строительный журнал 6(50), 2014, стр.53-66.
4. Sanjuan C., Suárez M.J., González M., Pistono J., Blanco E. (2011). Energy performance of an open-joint ventilated façade compared with a conventional sealed cavity façade. Solar Energy. Vol. 85. Issue 9. Pp.1851-1863
5. Shameri M.A., Alghoul M.A., Sopian K., Fauzi M. Zain M., Elayeb Omkalthum. (2011). Perspectives of double skin façade systems in buildings and energy saving. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 15. Issue 3. Pp. 1468-1475.
6. Hashemi N., Fayaz R., Sarshar M. (2004). Thermal behaviour of a ventilated double skin facade in hot arid climate. Solar Energy. Vol. 76. Issues 1-3. Pp 93-98.
7. Infield D., Li Mei, Eicker U. (2004). Thermal performance estimation for ventilated PV facades. Solar Energy. Vol. 76. Issues 1-3. Pp. 93-98.
8. Гагарин В. Г. Теплофизические свойства современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий // Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции «Строительная теплофизика и энергоэффективное проектирование ограждающих конструкций зданий» 10-11.12.2009. СПб.: Изд-во СПбГПУ. С. 33-45.
9. Díaz C., Díaz A., Navacerrada M.A. (2013). An experimental study on the effect of rolling shutters on the field measurements of airborne sound insulation offaçades. Applied Acoustics. Vol. 74. Issue 1. Pp. 134-140.
10. Цыкановский Е. Ю., Гагарин В. Г., Грановский А. В., Павлова М. О., Кучеренко В.А. Вентилируемые фасады. [Электронный ресурс]. URL: http://makonstroy.ru/forum/?p=2091 (дата обращения: 09.05.2016).
11. Сапегина Е. А. Энергоэффективность системы навесного фасада с воздушным вентилируемым зазором : дисс. магистра техники и технологии : защищена 17.06.09 / ГОУ СПбГПУ, кафедра «Технология, организация и экономика строительства».
12. Diarce G., Urresti A., García-Romero A., Delgado A., Erkoreka A., Escudero C., Campos-Celador A. (2013). Ventilated active façades with PCM. Applied Energy. Vol. 109. Pp. 530-537.
13. Saelens D., Roels S., Hens H. (2008). Strategies to improve the energy performance of multiple-skin facades. Building and Environment. Vol. 43. Issue 4. Pp. 638-650.
14. Infield D., Eicker U., Fux V., Mei Li, Schumacher J. (2006). A simplified approach to thermal performance calculation for building integrated mechanically ventilated PV facades. Building and Environment. Vol. 41. Issue 7. Pp. 893-901.
15. Haase M., F. Marques da Silva, A. Amato. (2009). Simulation of ventilated facades in hot and humid climates. Energy and Buildings. Vol. 41. Issue 4. Pp. 361-373.
16. Сайт торгово-строительной компании «Строй-Юг». Сайдинг и фасады [Электронный ресурс]. Систем. требования: URL: http://stroy-ug.com.ua/sajding-i-fasady/ (дата обращения: 09.05.2016).
17. Семенов А.А. Срок службы и стоимость металлов фасадной системы. [Электронный ресурс]. URL: http://fasady.pro/stati/srok-sluzhby-i-stoimost-metallov-fasadno.html
(дата обращения: 09.05.2016).
18. Braun P.O., Goetzberger A., Schmid J., Stahl W. (1992). Transparent insulation of building facades— Steps from research to commercial applications. Solar Energy. Vol. 4. Issue 5. Pp. 413-427.
19. Немова Д. В. Навесные вентилируемые фасады: обзор основных проблем // Инженерно-строительный журнал. 2010. №5. С. 7-11.
20. Цыкановский Е. Ю., Гагарин В. Г., Грановский А. В., Павлова М. О. Проблемы при проектировании и строительстве вентилируемых фасадов [Электронный ресурс]. URL: http://makonstroy.ru/forum/?p=2088\ (дата обращения: 09.05.2016).
21. Быть или не быть в конструкциях навесных фасадов ветрозащитным пленкам? - Интервью с заведующим лабораторией НИИСФ, д.т.н., проф. В. Г. Гагариным [Электронный ресурс]. URL: http://www.makonstroy.ru/vetroz/print/ (дата обращения: 09.05.2016).
22. Хасанов И.Р., Молчадский И.С., Гольцов К.Н., Пестрицкий А.В. Пожарная опасность навесных фасадных систем [Электронный ресурс]. Систем. требования: AdobeAcrobatReader. URL: http://www.pb.informost.ru/jurnals/1-2016.php (дата обращения: 09.05.2016).
23. СП 50-13330-2012 «Тепловая защита зданий»
24. СП 23-101-2000 «Проектирование тепловой защиты зданий»
25. Постановление 1135 «Правила содержания и ремонта фасадов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге»
26. Кузнецова Г. Новый подход к решению проблемы качества фасадов. Технология строительства №5(39). 2005. [Электронный ресурс]. Систем. требования: AdobeAcrobatReader. URL: http://a.anfas.biz/sites/default/files/publications/006-019_Kr_Stol.pdf
(дата обращения: 09.05.2016).
27. Сайт холдинга ДИАТ [Электронный ресурс]. URL: http://www.diat.ru/artcl05_1.html (дата обращения: 11.05.2016).
28. Сайт компании Завод «Вектор» [Электронный ресурс]. Систем. требования: URL: http://fasadvektor.ru/facade/system_1/ (дата обращения: 09.05.2016).
29. Сайт компании ООО «КаспанИнновации» [Электронный ресурс]. Систем. требования: URL: http://www.kraspan.ru/products/ (дата обращения: 09.05.2016).
30. Сайт компании URSA [Электронный ресурс]. URL: http://www.ursa.ru/ (дата обращения: 11.05.2016).
31. Сайт компании ISOVER [Электронный ресурс]. URL: http://www.isover.ru/project-uteplitel-ventiliruemyx-fasadov (дата обращения: 11.05.2016).
32. Сайт компании ROCKWOOL [Электронный ресурс]. URL: http://www.rockwool.ru/ (дата обращения: 11.05.2016).
33. Сайт компании ООО Торговый Дом «Сибирь-Упак» [Электронный ресурс]. Систем. требования: URL: http://www.sibir-upack.ru/product/tkan_tend/ (дата обращения: 09.05.2016).
