2.1 Системи скріпленої теплоізоляції
Теплоізоляція стін із застосуванням утеплювача з мінеральної вати або пінополістиролу, поверх якого нанесені тонкі штукатурні шари, вперше знайшла застосування в Європі на межі 50 – 60-х років ХХ століття. При цьому в сучасному вигляді система теплоізоляції була вперше використана в Західній Німеччині в 1957 році.
В Україні сьогодні застосовуються різні методи утеплення фасадів. Проте найбільш ефективною, на думку багатьох фахівців, є система скріпленої теплоізоляції ("мокрий" метод). Вона однаково ефективна для будь-яких конструктивних схем будівлі – каркасно-монолітних, великопанельних, блокових, цегляних та інших.
У вітчизняній практиці використовують дві технології встановлення "мокрих" фасадів. У першому випадку ("німецька модель") утеплювач приклеюють до стіни за допомогою клеїв на основі сухих сумішей, а зовнішню обробку виконують штукатурним розчином. Для фіксації утеплювача застосовують дюбеля. При цьому важко забезпечити гнучкість зв’язків в конструкції, зберегти її цілісність та уникнути тріщин при атмосферно-температурних перепадах.
У другому випадку ("скандинавська модель") до зовнішньої поверхні утеплювача приклеюють склосітку і потім наносять штукатурний розчин. Для фіксації утеплювача застосовують спеціальні пристрої кріплення, що забезпечують гнучкі зв’язки та дозволяють витримати температурні перепади і рівномірно нести навантаження.
На українському ринку добре відомі системи скріпленої теплоізоляції вітчизняних торгових марок: Ceresit (виробник – ТОВ "Хенкель Баутехнік" (Україна), Knauf ("Кнауф"), "БудМайстер" (ВАТ "Павлограджитлобуд"), "Артісан" (ТОВ "Артіль"), "Полірем" (ТОВ "Полірем"), Polimin (ТОВ "Фомальгаут-Polimin") та інші, а також зарубіжних: Drуvit, Senergy (США), Tex-Color, Caparol, Sopro (Німеччина), Capateck, Atlas (Польща), Stomix (Чехія), Vetonit (Фінляндія) та інших.
Один виробник може пропонувати на ринку кілька варіантів таких систем з різним набором "комплектуючих". Асортимент останніх постійно поповнюється, а отже, зростає і кількість варіантів систем утеплення. Зокрема, компанія "Фомальгаут-Polimin" розширила свою маркетингову лінійку декоративними акриловими штукатурками серії ШАД. За словами фахівців компанії, до їх переваг можна віднести чудові декоративні характеристики, високу паропроникність, механічну міцність і стійкість до атмосферних впливів, водо- і морозостійкість, екологічну чистоту.
Компанія "Жілвест" в 2006 р. представила на українському ринку нові матеріали Senеrgy, які в колірній гамі мають ефект "металік".
2009 рік ознаменувався не тільки появою нових матеріалів, але і поповненням вітчизняного ринку систем теплоізоляції новими торговими марками. Так, ТОВ "Гудвіл Україна" представило продукцію польської ТМ Toraed EUROPUTZ. В асортименті продукції цієї торгової марки, яка на ринку позиціонується в преміум-сегменті, представлені ще дві системи утеплення фасадів.
Сферу застосування типів і підтипів системи скріпленої теплоізоляції залежно від конструктивних характеристик будівельного об’єкта і його призначення наведено в табл. 2.2.
Системи поділяють також за певними умовами.
За геологічними і геофізичними умовами – це звичайні умови будівництва.
За природно-кліматичними умовами:
• нормативне значення вітрового тиску, що допускається, згідно зі СНіП 2.01.07-85* встановлюється на основі розрахунку міцності механічного кріплення утеплювача до основи;
• кліматичні райони, що допускаються: I, II, III, IV зони;
• розрахункову зимову температуру зовнішнього повітря, що допускається при експлуатації об’єктів, беруть як середню температуру повітря найбільш холодної п’ятиденки;
• зони вологості (ДБН В.2.6-31:2006), що допускаються: суха, нормальна, волога;
• ступінь агресивності зовнішнього середовища, що допускається: неагресивна, слабкоагресивна.
Таблиця 2.2 – Сфера застосування скріпленої теплоізоляції (згідно з ДСТУ Б В.2.6-36 "Конструкції будинків та споруд. Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією та обробкою штукатурками. Загальні технічні умови")
Коротка характеристика будівель і споруд та їх призначення |
Тип системи |
Типи утеплювачів, які використовуються при встановленні системи цього типу |
Розташування плит утеплювача на поверхні зовнішніх стінових конструкцій будівель і споруд |
Будинки і споруди різного призначення з цегли, природного каменю, бетону, заввишки до 25 поверхів включно. При утепленні будівель і споруд понад 25 поверхів необхідно розробляти для кожної будівлі комплекс додаткових заходів щодо забезпечення несучої здатності системи. |
I тип |
Мінераловатні плити |
На всій поверхні зовнішніх стінових, огороджувальних конструкцій |
Будинки і споруди різного призначення з цегли, природного каменю, бетону з висотою до 25 поверхів (за винятком дитячих дошкільних закладів, навчальних закладів та лікувальних закладів згідно з ДБН В.2.2-3, ДБН В.2.2-4, ДБН В.2.2-10). Утеплення дитячих дошкільних закладів та навчальних закладів. При утепленні будівель і споруд понад 25 поверхів необхідно розробляти для кожної будівлі комплекс додаткових заходів щодо забезпечення несучої здатності системи. |
II тип |
Пінополістирольні та мінераловатні плити |
Виконання обрамлення віконних і дверних отворів мінераловатним утеплювачем завширшки не менше, ніж дві його товщини на кожному поверсі та монтаж горизонтальних поясів аналогічного перетину до 9-го поверху через кожні 3 поверхи, після 9-го поверху мінераловатні плити по всій поверхні; на глухих стінах будинків і споруд до 26,5 метрів плити з пінополістиролу по всій поверхні. Для дитячих дошкільних закладів та навчальних закладів додатково передбачається суцільний мінераловатний пояс не менше ніж два метри від рівня вимощення. |
Продовження таблиці 2.2
Коротка характеристика будівель і споруд та їх призначення |
Тип системи |
Типи утеплювачів, які використовуються при встановленні системи цього типу |
Розташування плит утеплювача на поверхні зовнішніх стінових конструкцій будівель і споруд |
Будинки і споруди різного призначення з бетону, цегли, природного каменю заввишки до трьох поверхів з покрівлею, виконаною з горючих матеріалів, або несучими елементами покрівлі, виконаними з горючих матеріалів (за винятком лікувальних установ зі стаціонарами). |
III тип |
Пінополістирольні плити |
На всій поверхні зовнішніх конструкцій, за винятком поясів, і в місцях приєднання утеплювача до покрівлі. |
Мінераловатні плити |
Пояси уздовж периметра будівлі або споруди, що облаштовуються в місцях приєднання утеплювача до покрівлі. |
За умовами експлуатації:
• відносна вологість повітря, що допускається, всередині приміщень будівель із застосуванням систем – 75%;
• ступінь вогнестійкості будівель, в яких застосовуються системи, визначається ухваленими об’ємно-планувальними і технічними рішеннями.
Основний принцип вибору системи скріпленої теплоізоляції – її відповідність експлуатаційним вимогам замовника та його фінансових можливостей. Ціна системи скріпленої теплоізоляції повністю залежить від вартості її окремих компонентів. Сьогодні вартість повнокомплектної системи скріпленої теплоізоляції коливається від $10 до $40 за 1 м2. Настільки широкий діапазон цін пояснюється тим, що на вартість утеплення впливає безліч факторів: склад і якість використовуваних матеріалів (наприклад, мінераловатний утеплювач дорожче пінополістирольного, силіконове фінішне покриття дорожче мінерального тощо), товщина утеплювача (чим вона більше, тим дорожче обійдеться встановлення системи), складність і рівень підготовки основи фасаду, його площа.
Оштукатурені фасади складаються із специфічних елементів, оригінальних для кожної системи, рис. 2.1 – 2.2. При цьому можна виділити її основні компоненти, кожен з яких виконує ту чи іншу функцію:
• клейовий склад (адгезії) та спеціальні механічні фіксуючі елементи (дюбелі), призначені для кріплення утеплювача до несучої конструкції;
• теплоізоляційний матеріал (мінераловатні плити, ПСБ-С), що забезпечує заданий показник теплоізоляції будівлі;
• один або два шари базового (армуючого) складу, в тому числі спеціальні армуючі елементи;
• армуючі елементи (лугостійкі сітки зі скловолокна, алюмінієві кутові профілі тощо), що підвищують стійкість до зовнішніх механічних впливів;
• фінішні покриття, включають матеріали та елементи декоративного покриття, захищають систему від проникнення всередину атмосферних опадів.
Найбільш важливою частиною системи є базовий (армуючий) склад – шар суміші, що наноситься поверх теплоізоляційного матеріалу. Цей шар армується спеціальними сітками, виконаними зі скляного волокна й обробленими для додання їм лугостійкості полімерними складами, і грає вирішальну роль у визначенні основних фізико-механічних характеристик системи. Базовий шар – основний захисний шар для теплоізоляційного матеріалу. Він сприймає і перерозподіляє всі зовнішні і внутрішні навантаження та дії (механічне ударне навантаження, температурні деформації, усадку та ін.) Він повинен характеризуватися гарною адгезією до утеплювача, мати високу еластичність і ударну міцність, низьку усадку, гарну паропроникність та низьке водопоглинання. Тому правильний підбір рецептури базового складу, його правильне застосування на будівельному майданчику – це основа нормальної роботи всієї системи в цілому на довгі роки.
1 – зовнішня стінова конструкція (стіна, що утеплюється); 2 – клейова суміш; 3 – пінополістирольна теплоізоляційна плита; 4 – елемент механічного кріплення (дюбель); 5 – армуюча сітка зі скловолокна з лугостійким покриттям; 6 – армуюча гідрозахисна суміш; 7 – грунтуюча емульсія; 8 – декоративно-захисний шар; 9 – фасадна фарба; 10 – цокольний профіль
Рисунок 2.1 – Система скріпленої теплоізоляції з утеплювачем з пінополістиролу
1 – зовнішня стінова конструкція (стіна, що утеплюється); 2 – клейова суміш; 3 – мінераловатна теплоізоляційна плита; 4 – елемент механічного кріплення (дюбель); 5 – армуюча сітка зі скловолокна з лугостійким покриттям; 6 – армуюча гідрозахисна суміш; 7 – грунтуюча емульсія; 8 – декоративно-захисний шар; 9 – фасадна фарба; 10 – цокольний профіль
Рисунок 2.2 – Система скріпленої теплоізоляції з утеплювачем з мінеральної вати
Нормативний термін служби системи – 25 – 30 років.
Згідно з вимогами до системи скріпленої теплоізоляції оцінюють таки показники її ефективності й надійності:
• однорідність теплоізоляційної оболонки;
• опір конструкції системи удару;
• водопоглинання захисно-декоративного шару;
• паропроникність;
• зусилля виривання дюбелів;
• атмосферостійкість системи в цілому;
• міцність зчеплення плит утеплювача з основою й захисно-декоративним шаром.
При всіх перевагах у системи скріпленої теплоізоляції є один значний недолік – температура, при якій проводиться монтаж фасаду, не повинна бути нижче +5 градусів. Це пояснюється властивостями сполучного агента (він з’єднує частки наповнювача фасаду з основою стіни), який при холодній температурі перестає сохнути. Деякі виробники будматеріалів намагаються збільшити діапазон стійкості сполучного агента до холоду, додаючи сіль. Проте надалі, при настанні весни, на стінах будівель "вилазять" білі сольові розводи.
Досвід експлуатації таких систем показує, що дуже важливо при будівництві "мокрих" фасадних систем використовувати матеріали одного виробника, так як у фасадних системах, де застосовані матеріали виключно однієї торгової марки, зносостійкість значно вище, ніж у випадку застосування продукції різних виробників. Багато споживачів не можуть зазвичай оцінити "мокрі" системи тому, що при неправильному підборі матеріалів лише після кількох років експлуатації будинку починається лущення, відшаровування штукатурок і фарб.
Тому при влаштуванні "мокрих" фасадних систем необхідно:
• використовувати довговічні та ефективні в експлуатації фарби і декоративні штукатурки;
• вибирати продукцію в залежності від матеріалу огороджувальних конструкцій, в першу чергу, враховуючи їх паропроникність і можливість забезпечення підвищеної адгезії (прилипання) оздоблювального шару до поверхні підстави;
• проводити комплекс додаткових заходів, пов’язаних з гідроізоляцією парапетів, віконних і дверних балконних укосів, цоколів та інших виступаючих частин фасаду;
• забезпечувати водовідведення з дахів будівель;
• враховувати негативні природні фактори: пил, загазованість, забруднення атмосфери та інші.