Вентилируеми фасади

Материали за облицоване

Терминът "вентилируема фасада" навлезе стабилно в нашия речник. Този тип фасада е конструктивна система, много добре приета и от архитекти, и от инженери. Причините за това единомислие са няколко - неизчерпаеми възможности за разнообразни екстериорни решения, безспорни предимства при топлоизолация и звукоизолация, високо качество както на влаганите материали, така и на системата като цяло. Позната още и като "окачена фасада", тази конструктивна система има три неизбежни компонента - основна носеща стена, пласт от изолационен материал и завършващ пласт (облицовка), фиксиран към сградата посредством носеща структура, най-често от алуминий. Материалите, използвани за облицовката, са изключително разнообразни. Тук ще разгледаме някои от тях.

Текст: списание Строители

снимка: Арт Е Строй

Изброените три основни части само маркират системата. Допълнителен, но съществен елемент е въздушният слой от поне 3÷5cm. Той се оставя между пласта изолация и най-външния, облицовъчния пласт. Въздухът се движи отдолу нагоре, като в комин, и така осигурява естествена вентилация. Изолацията остава суха, пести се енергия. Най-употребяваният изолационен материал е минералната вата, която е топлоизолираща, шумоизолираща, а може да се подбере и с много добри характеристики при реакция на огън, за ефективна пожароустойчивост.

Дебелината ѝ се определя съобразно климатичните характеристики и търсените енергоефективни показатели. Закрепването ѝ е стандартно, със залепване към стената или с допълнително дюбелиране. Върху топлоизолацията се поставя слой паропропускащо фолио от полипропилен, което пропуска влагата само в една посока - отвътре навън. Като цяло, системата може би е една от най-ефикасните за изолация на сгради. Избегнати са топлинните мостове, няма проблеми от конденз. Видимите повърхности са с много добри качества, защото са предварително изготвени в заводски условия.

Тъй като ще се съсредоточим върху облицовъчните материали, сега само ще отбележим, че закрепването им към носещите стени става посредством хоризонтални или вертикални профили-водачи, или чрез цялостна конструкция от алуминий, в някои случаи - от стомана. Тази носеща "скара" е предназначена да поеме натоварванията от вятър и собствено тегло на изнесената фасада и да ги предаде на основната носеща стена. Една правилно проектирана носеща система включва не само профили, а и различни конзоли, клипсове, термоизолиращи подложки, стоманени крепежни елементи и други аксесоари. Резултатът от работата им трябва да е свободно разширяване и свиване на облицовъчните елементи, без да се допуска измятането им. Закрепването на скарата може да стане по различни начини - с химична или механична фиксация, или с предварително заложени елементи, но винаги се отчита състоянието на носещата стена.

Изисквания към облицовъчните материали

Да се върнем към структурата на системата. Облицовъчните елементи формират видимия слой на фасадата. Това определя и функциите на този слой. От него се очаква да има достатъчна здравина, за да поема натоварванията от вятър и собствено тегло и да ги пренася до водачите и/или носещите конзоли. Материалите, подходящи за облицовка, се избират и с оглед тяхната трайност, устойчивост на слънчево греене и дълговечност, като не се забравя, че фасадата като цяло ще изглежда дълго време добре само ако монтажът е извършен по всички технологични изисквания и конструктивни решения. Макар че общата визия на сградата е дело на архитекта, закрепването на вентилируематата фасада, в частност на облицовъчните елементи, изисква намесата на инженер-конструктор.

Същевременно облицовъчният пласт трябва да предпазва основната носеща стена и топлоизолацията от атмосферни въздействия. Влагата или водата при силен дъжд не бива да проникват до основните външни стени на сградата. Капките, които се стичат по повърхността, се направляват с подходящи завършващи елементи в долния край на облицовката и се отвеждат така, че да не мокрят изолацията и стените. Ако стената е суха, няма да се появява цикличното замръзване и размразяване на влага в порите, което уврежда в голяма степен бетона или тухлите.

Елементите трябва да са с много добър външен вид - и като цветове, и като текстури. Размерите им се подбират така, че да не затрудняват монтажа. Ако материалът е тежък, елементите се изработват с по-малки размери, за да може работникът да борави лесно с тях; ако материалът е лек, размерите на отделния елемент пак се ограничават, но в този случай поради съобразяване с вятъра - не бихме искали при неочакван порив елементът да събори или повлече този, който го държи. Самият монтаж почти не зависи от климатичните условия. Почистването също трябва да е лесно. То зависи от повърхността на материала и от химическия му състав. За голяма част от облицовките е достатъчно измиване с вода. И колкото по-ниска себестойност постигат производителите на облицовъчни елементи, толкова по-широко ще навлизат вентилируемите фасади в строителството.

Каменни облицовки

Класически материали са разновидностите на каменните облицовки - гранит, мрамор, гранитогрес, травертин, варовик и др. Гранитът е с много добри якостни характеристики, ниска влагопопиваемост, висока устойчивост на студ. Полираните плочи са с различни окраски, но размерите им са ограничени заради теглото, а закрепването изисква повишено внимание и стоманени профили. Тук трябва да уточним, че закрепването на всички облицовки на каменна основа задължително става след изготвяне на конструктивно решение, поради голямото им обемно тегло. Мраморът е лидерът по луксозно излъчване заради многообразието от нежни нюанси и добрите якостни характеристики. Гранитогресът е изкуствено създаден продукт. Технологията на произвеждането му гарантира голяма плътност, ниско водопоглъщане, изключителна студоустойчивост, устойчивост на температурни амплитуди и на киселинни агенти.

Материалът е екологичен - състои се от бяла каолинова глина, фелдшпат, кварц и минерални пигменти. Наборът от цветове, които дори не се променят с времето, е невероятен. Травертинът и варовикът са седиментни скали на базата на калциев карбонат. Те са сравнително меки, с шупли, лесно се режат и полират. Травертинът предлага широка цветова гама - от бяло и розово до охра и кафяво, в зависимост от примесите. Варовикът е беден откъм цветове, но пък текстурата на черупчестия е много красива. Разновидност на каменните облицовки е заводски изготвеното пано от лек бетон и залепена върху него тънка каменна плоча. Монтажът на облицовка от такива пана по нищо не се отличава от монтажа на стандартната каменна облицовка.

Почистването на фасадни облицовки от камък става само с вода и пара, под налягане, ако са слабо замърсени. При необходимост се използват и подходящи препарати. Те могат не само да улеснят премахването на замърсителите, включително графити, но и да осигурят защита срещу вода, прах, плесен, киселини, основи и дори бои. При по-сериозни замърсявания почистването става чрез бластиране, познато и като пясъкоструене. Всъщност, освен пясък, при бластиране се използват и други абразиви, например сух лед и сода. Абразивните частици се подбират много внимателно, за да не увреждат камъка. Методът е подходящ и за твърди, и за по-меки, шуплести или ронливи, облицовки. При силно запрашаване се комбинира с вода. След почистване чрез бластиране облицовките, и най-вече тези от ронлив камък, се третират с импрегниращи препарати, отблъскващи влагата и замърсяванията. Те запълват порите на камъка, защитават го, но му дават да диша и не променят цвета му. През последните години започна използването на обмазващи продукти, които не позволяват залепване на рекламни листовки, а боите от драсканици се премахват по-лесно.

Алуминиеви композитни панели

Алуминиевите композитни панели са сред най-харесваните облицовки. Ще отворим една скоба - всъщност групата е метални композитни панели. Понеже металът трябва да е корозоустойчив, има панели, при които се използва цинк, мед, неръждаема стомана или титан. Те имат голям коефициент на термично разширение, затова фугите помежду им се проектират внимателно. Засега алуминият е лидер по употреба. Алуминият не се променя от атмосферни въздействия, не се влияе от UV-лъчи и не е податлив на корозия. Ниското му тегло позволява доста по-големи размери, в сравнение с каменните плочи, а това води до ускорен монтаж. Недостатък при алуминия е, че е деформируем при механично въздействие. Идеята за композитен материал, при който се обединяват два алуминиеви листа и пълнеж между тях, дава решение на този недостатък. В резултат се получава баланс между твърдост и гъвкавост, но всички положителни характеристики на алуминия се запазват.

Примерна конфигурация - между два слоя алуминий, всеки с дебелина 0,5mm, се влага 3,0mm пласт полиетилен с ниска плътност, който е много подходящ за формоване и екструдиране. Покритието от външната страна на панела е на база полимери - поливинил флуорид, за да осигури защита на алуминия, а от вътрешната е полиестерна боя. На този принцип са разработени всички алуминиеви композитни панели, а търговските марки са различни - има панели Naturalbond, Etalbond, Reynobond и много други. Различията са в покритията, цветовете и в запълващия материал. Именно неговите разновидности могат да осигурят по-леки, или по-устойчиви на огън материали. Има разработени модели с негорим пълнеж на минерална основа. Някои от марките предлагат дори панели, изработени в 2D и 3D форми.

Други марки се концентрират върху огромния брой цветове, с възможност да се изпълняват със стандартна визия, металик или матирани. Има начини панелите да са фосфоресциращи или да са с повишена отразяваща способност. При всички разработки, които са наистина високотехнологични, се осигурява необходимото ниво на UV-устойчивост и стабилно цялостно поведение за дълъг период от време. Не се подценява и търсенето на баланс, на оптимално съотношение между качество и цена. Почистването на фасадни облицовки от алуминиеви композитни панели трябва да е поне веднъж годишно. Препоръчва се начално измиване със силна водна струя, която да премахне праха и други леки замърсявания.

Външният защитен слой, който е образуван от нанесената фабрично боя, обикновено е поливинил флуорид или полиетилен с много висока плътност, затова се мие с хладка вода и мек почистващ препарат. Изплакването става с обилно количество вода, а подсушаването - с целулозна гъба, без гумени чистачки. При сериозни повърхностни замърсявания може да се използва мек разтворител, като изопропилов спирт (изопропанол), етанол или N-хексан, но задължително преди това се прави проба на малък, скрит участък, за да се проследи въздействието на химикала върху покритието. След отстраняване на замърсяването се продължава с измиването. Вече има начини и препарати за обработка на повърхностите така, че да се почистват по-лесно и от графити, и от други замърсители. Нанотехнологията е създала флуорополимери, които реагират с покритието и създават нискоенергиен слой, който почти не задържа прах, налепи и др.

Облицовка от метални листове

Много интересни са металните пана от тънки листове метал, но изработени в обемни форми с различна дебелина, от 2,50÷10,00cm. При монтаж върху фасада могат да се постигнат въздействащи футуристични внушения, с изнесени напред форми и форми на по-заден план, но това не намалява способността на облицовката като цяло да не пропуска вода. Използваните материалите са алуминий, цинк, мед и неръждаема стомана. Паната могат да са оцветени, полирани, патинирани и др., в зависимост от материала. Друга разработка е двуслойният алуминиев панел. Той е съставен от два алуминиеви листа, свързани заедно, с обща дебелина 3mm, и това гарантира доброто съпротивление на вятър и покрива строгите изисквания за защита от огън.

Керамични облицовки

Керамичните плочи се ползват с името на един от най-добрите материали за окачени фасади. Суровините за изработката им са естествени, а технологията осигурява висока плътност и много добри якостни показатели. Плътността е предпоставка за водонепроницаемост, а следователно и за дълготрайност, щом няма циклично замръзване и размразяване. Якостта позволява по-малка дебелина на елементите, което води до по-малко тегло и по-лека система за окачване. Тъй като плочите могат да се произведат с различни размери, то проектирането на носещата скара и разстоянията между водачите не ограничават архитекта. Всяка една от плочите може да бъде подменена при нужда, без да се налага демонтаж на цялата фасада. Материалът е огнеустойчив, устойчив е и на UV-лъчи, не се влияе от климатичните условия.

Покритието върху керамичния елемент може да бъде стандартно, антиграфитно или глазирано. Финалната обработка осигурява огромен брой разцветки, а с наличието на видовете релеф комбинациите биха удовлетворили и най-претенциозния архитект-художник. Цветовете са трайни, гладкостта не позволява задържане на прах, вода и други замърсявания и/или образуване на плесени. Почистването на керамичните плочи е лесно, ако се прави редовно. Най-често измиването с вода под налягане и почистващ препарат е напълно достатъчно, особено ако са приложени технологиите за защита от графити или обикновени замърсители в градска среда.

Керамичните екструдирани елементи, които не можем да наречем "плочи", също са превъзходен материал за облицовка. Това са елементи пак от глина и метални окиси, но не са плътни, а с въздушни кухини, формовани чрез екструдиране. При този процес материалът се изтласква през матрица с желаното напречно сечение. Създават се елементи с най-разнообразни напречни сечения и с безупречна повърхност, върху която се полага финалната обработка - естествена, емайл или друг вид глазура. Елементите са с доказани якостни характеристики, твърдост, неизменяемост на формата, не се влияят от екстремни температури и са устойчиви на химични въздействия.

Освен дълготрайност, тези изделия предлагат добра топлоизолация, богата цветова гама и възможност да бъдат рязани на място. Разработени са различни варианти - с отворена вертикална фуга и изместена хоризонтална (с прихлупване на долен елемент с издадено "перо" от елемента над него); със затворена вертикална фуга с уплътнител и изместена хоризонтална фуга; има и система с конкретни обеми и препоръки, резултат от решения след необикновени архитектурни идеи. Припокриването на фугата с "перо" не позволява навлизане на дъждовна вода във въздушното пространство зад окачената фасада.

Монтажът е пак на метални профили, без мокри процеси, и замяната на един елемент с друг не изисква демонтаж на цялата фасада. Фиксирането на носещите скоби към стената е препоръчително да става с химични дюбели. И при тези елементи осигуряването на възможност за деформации е задължително. Почистването, според производителя, става по естествен начин, от дъждовните струи. Дори това да е малко преувеличено, пак остава вариантът за измиване като на окачена фасада от керамични плочи.

Панелите от HPL (High pressure laminate)

Панелите от HPL (High pressure laminate) представляват ламинирани плоскости под високо налягане при висока температура. Пластовете специална Kraft хартия (с около 70% дървесни влакна) са пропити с фенолна смола, която е подходяща за формоване без калъпи, и в продължение на час, до час и половина, са поставени под преси при температура 170˚С. Повърхностните пластове са специално обработени, покрити са с полиуретанова акрилна смола с пигменти, за да им се придаде цвят, устойчивост на UV-лъчи и да не задържат механични и биологични замърсители. Финалната обработка е с прозрачна полиуретанова смола, с използване на нанотехнология, и освен изброените качества, тя гарантира и дълготрайност на цвета. Стандартните панели са едноцветни или наподобяват дърво или камък.

Най-съвременните HPL-панели позволяват не само оцветяване по желание, но печат на каквото си представите, така че на фасадата да изгрее огромна картина. Тези панели не поемат влага, не се влияят от атмосферните условия и от слънчево греене, не задържат прах и налепи и са устойчиви на химични въздействия. Тестовете са доказали, че имат добри механични показатели и не се деформират или разрушават при удар. Дебелината им е до 1,00cm. Когато има отворени фуги, те се уплътняват с ленти от EPDM. Не съдържат опасни вещества - олово, хлор и др. Ако материалите, които изграждат хомогенния продукт, са други, но ехнологията е същата, говорим за текстолит или гетинакс. Почистването е лесно, само с вода или с вода и миещ препарат, ако се налага. Панелите със специалното нанопокритие обикновено са самопочистващи се - естествените водни струи при дъжд са достатъчни, за да премахнат незначителните количества прах и други замърсявания.

Други материали за облицоване

Други облицовъчни материали, съвсем накратко, защото предлаганите на пазара са много, и няма как да разгледаме всички. Фиброциментовите панели имат интересно грубо излъчване и сравнително ниска цена. Има ги и с познатата от покривите вълнообразна форма, и като "дъски", напомняйки по изглед дърво, с неговите неравности и линии от годишни кръгове. Вариант са циментовите плоскости, съставени от керамзит и перлит, със свързващо вещество и покритие от портланд цимент, армиран със стъклофазерна мрежа. Всички фиброциментови изделия са устойчиви на мухъл и плесени. С ниска цена са и клинкерните панели - облицовки тип "тухлена зидария", при които има външен керамичен слой, под него - експандиран полистирол, и допълнителен пласт от фиброцимент, стъклопласти, дървесни плочи от ориентирани частици (OSB), плочи от дървесни частици, слепени със синтетични смоли или цимент, и др.

Ако се използват дървесни плочи за този пласт, те се третират с химикали за подобряване на устойчивостта им на огън и спрямо биологични вредители. За малки, предимно еднофамилни, сгради се използва т.н.сайдинг, чиито елементи са изработени на база PVC. Ниското тегло, лесният монтаж и достъпната цена налагат системата на пазара, въпреки че цветовете са доста ограничени. И нещо иновативно, но много скъпо - плочи, които са слънчеви панели. Те поглъщат слънчева енергия и я преобразуват в електричество. Това донякъде изплаща вложените средства, но и указва пътя, по който може би ще продължи развитието на облицовките за вентилируеми фасади.