Основные элементы подоблицовочной конструкции

Одними из основных элементов, призванных обеспечить надежное крепление подконструкции к несущему основанию являются кронштейны. В зависимости от материала самой подоблицовочной конструкции они могут быть выполнены из разных материалов - алюминия, оцинкованной или нержавеющей стали.

Крепление кронштейнов к стене обеспечивают специальные анкеровочные элементы. Тип дюбелей и шурупов, анкеров, их диаметр, глубина установки подбирается в зави-симости от выдергивающей нагрузки и материала стены, в которую устанавливается данный крепежный элемент. Кронштейны могут образовывать необходимое расстояние между стеной и облицовочным материалом, что позволяет использовать утеплитель необходимой толщины.

Кронштейны должны выдерживать как статические, так и динамические нагрузки, и обеспечивать возможность установки фахверка на неровных основаниях. Поэтому важнейшими характеристиками кронштейнов являются несущая способность и возможность изменения длины.

Несущая способность кронштейнов играет особую роль при больших выносах фахверка. В этом случае либо необходимо увеличивать количество кронштейнов (что дает общее удорожание конструкции), либо применять кронштейны с большей несущей способностью.

Для выравнивания неровностей стены необходимо иметь большой типоразмерный ряд, либо использовать кронштейны с широкими пределами изменения длины. Оба варианта позволяют отступать от стены на расстояние до 0,5 м. Кронштейны, имеющие возможность значительно изменять свою длину, имеют всего три типоразмера, а длина каждого типа кронштейна плавно регулируется в пределах до 13 см, что позволяет отступать от стены на любое требуемое расстояние. Это дает некоторые плюсы при производстве работ. Как правило при новом строительстве, расчет количества кронштейнов определенного типоразмера осуществляется на стадии проекта, исходя из предположения, что стены ровные. При осуществлении же работ часто выясняется, что привезенные элементы определенных типоразмеров не могут обеспечить необходимое выравнивание стен - приходится дозаказывать другие типоразмеры, что в итоге приводит к общему удорожанию работ. При использовании кронштейнов, с изменяемой в значительном диапазоне длиной, этой проблемы не возникает.

При анализе конструктивных особенностей кронштейнов и способов их крепления к стене немаловажным обстоятельством является возможность образования "мостиков холода". Для решения данной проблемы применяют два подхода: принцип "точечного контакта", или сокращение площади соприкосновения металла со стеной, и применение различных теплоизолирующих прокладок. Западные фирмы в качестве прокладок используют различные пластики; российские компании чаще всего применяют парониты, являющиеся эффективными теплоизоляторами.

У каждого из подходов есть свои достоинства и недостатки. При точечном креплении, в силу конструктивного решения, теплопроводность ниже, но одновременно снижается и несущая способность крепления кронштейнов к стене. При увеличении площади контакта ситуация меняется на обратную.

Несущая конструкция (фахверк) состоит из антикоррозийных профилей (алюминия, нержавеющей или оцинкованной стали, легированных сплавов) или антисептированного дерева. Разработано большое многообразие профилей для различных фасадов (Т-образные, Г-образные, П-образные, и др.).

Несущая профильная конструкция применяется трех типов: горизонтальная, вертикальная и комбинированная (совмещенная).

Наихудшей, с точки зрения работы пространственной конструкции, является конструкция из горизонтальных направляющих, т.к. профили в этой системе работают на изгиб и кручение. В конструкции из вертикальных направляющих профили воспринимают нагрузки на сжатие и растяжение (более благоприятный режим работы), кроме того, такая конструкция не препятствует вертикальному (основному) воздушному потоку. Наилучшей же является комбинированная конструкция, в которой к телу стены крепятся горизонтальные направляющие, а к ним - вертикальные направляющие, на которые ложится нагрузка от облицовочных плит. В такой конструкции происходит перераспределение нагрузки и не создается препятствий вертикальному воздушному потоку. Но в то же время комбинированная конструкция этого типа достаточно металлоемка и представлена на российском рынке пока только зарубежными производителями.

Существует также и совмещенная конструкция другого типа. В ней к несущей стене крепятся вертикальные направляющие, а уже к ним - горизонтальные. Такая конструкция наследует все минусы классической горизонтальной конструкции, поэтому ее применяют, в основном, для толстостенной облицовки из натурального камня, который крепится путем горизонтальных продольных пропилов в направляющих. В этом случае горизонтальные направляющие испытывают, по большому счету, нагрузки на вертикальное поперечное сжатие, что позволяет всей системе хорошо работать. Кроме того, такая конструкция применяется при использовании невидимого (скрытого) крепежа. В этом случае негативное влияние конструкции снижается из-за:
а) крепления каждой плитки к двум отдельным горизонтальным направляющим (что уменьшает нагрузку на каждую из них)
б) увеличения относа системы от утеплителя, что увеличивает эффективный воздушный зазор.

К несущим профилям крепится облицовка. Облицовочные панели можно достаточно условно разделить на три группы: тяжелые (натуральные камни), легкие (керамогранит, цементно-волокнистые плиты, и т.д.) и разного рода самонесущие металлические изделия. Для каждой группы применяется свой вид подоблицовочной конструкции. Очевидно, что при использовании тяжелых облицовок требуется более мощная, материалоемкая подконструкция, которая является и более дорогой.

Плиты теплоизоляционного материала устанавливаются между несущими профилями и крепятся непосредственно к стене. При недостаточно прочном креплении возникает опасность сползания плит и образования между ними щелей - "мостиков холода". Для решения этой проблемы в некоторых системах предусмотрено дополнительное крепление теплоизоляционных материалов и к подоблицовочной конструкции.

Крепежные детали осуществляют механическое крепление облицовочных материалов к несущим профилям подоблицовочной конструкции. Различают видимые и скрытые элементы крепления.

Видимое крепление более простое, осуществляется кляммерами, шурупами-саморезами или заклепками. Чтобы придать всей конструкции единое цветовое решение, видимые части крепежа окраши-вают в цвет облицовочного материала. Ведущие производители крепежа используют только порошковую окраску. Элементы крепления часто поставляют сами фирмы, которые производят облицовку, т.к., например, если это саморез или кляммер, то он должен быть цвета облицовки.

Кляммеры должны позволять легко производить монтаж облицовки, не позволять плите вибрировать при порывах ветра, обеспечивать надежное крепление.

Оба типа крепления (скрытое и видимое) позволяют достаточно легко и быстро закрепить элементы облицовки к несу-щей конструкции. Скрытое крепление требует дополнительной обработки облицовочных панелей для обеспечения их крепления (в первую очередь это относится к керамогрантиту, минериту, и т.п.), что приводит к удорожанию конструкции вентилируемого фасада. На это необходимо обращать внимание архитекторов и заказчиков.

Для того чтобы исключить возможность разрушения облицовочных панелей, появление трещин (при термических изменениях размеров элементов конструкции), необходимо обеспечить требуемую подвижность узлов. Это достигается специальными конструктивными приемами.

По перечисленным выше требованиям, которым должна удовлетворять подоблицовочная конструкция, видно, что она является чрезвычайно сложной и ответственной частью фасада. Подконструкция не может быть единой для всех типов зданий. Для того чтобы подобрать и рассчитать требуемую номенклатуру изделий, ведущие фирмы требуют от заказчика предоставить ряд данных, например: климатический район застройки (по СНиП 2.01.07-85*), местонахождение (пустырь, плотная застройка, и т.п.), высота и конфигурация здания, вид материала несущей стены, толщина и тип утеплителя, тип облицовки и способ ее крепления (видимый, невидимый), и т.п.

Только проанализировав все эти данные и сделав соответствующий расчет, можно подобрать номенклатуру изделий соответствующую конкретному фасаду здания, и уже после этого составить калькуляцию (стоимость подоблицовочной конструкции). Необходимо особо подчеркнуть, что расчет конструкций вентилируемого фасада под силу только профессионалу.

Необходимо также обратить внимание проектировщиков на то, что, решая одеть здание в вентилируемый фасад, нужно ответственно подойти к выбору материала несущих стен, особенно стен-заполнений в монолитном домостроении. В зданиях высотой более 40 м ветровые нагрузки близки, а в критических точках превышают собственный вес системы. При недостаточной несущей способности стены кронштейны приходится ставить значительно чаще и применять более дорогие анкеровочные элементы, что приводит к удорожанию подоблицовочной конструкции. Расчетом можно определить, что выгоднее применить дешевый стеновой материал, но получить удорожание на подоблицовочной конструкции вентилируемого фасада, или использовать более качественный (с точки зрения несущей способности), хотя и более дорогой материал для стен.

Рис. 1
Кронштейны SPIDI.

Рис. 2
Крепление кронштейна к стене по принципу "точечного контакта".
1 - стена;
2 - кронштейн;
3 - дюбель;
4 - теплоизоляция;
5 - площадь контакта.

Рис. 3 Подоблицовочная конструкция (EURO FOX)
.
А - с вертикальными направляющими;
Б - комбинированная система.

Рис. 4
Варианты крепления облицовок.
А - кассетный способ (система MIRASYSTEM "А");
Б, В - с помощью заклепок (система U- kon).
Г - с помощью накладной планки (система U- kon).