Применение теплоизоляционных материалов в конструкциях наружного утепления стен в зданиях со штукатурным покрытием



Наружное утепления зданий применяется при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте зданий. При реконструкции и капитальном ремонте наружное утепление должно проводиться с учетом результатов обследования технического состояния утепляемого фасада, с оценкой его прочности, наличия трещин, влажности и т. д., так как эти показатели являются определяющими при выборе конструкции крепления, ее эксплуатационной надежности и долговечности. 


Купить теплоизоляцию

 
Фасадные системы утепления «мокрого» типа применяют двух типов:
– с механической системой крепления плит гибкими (подвижными) элементами крепления и толстослойной штукатуркой по металлической сварной сетке, воспринимающими нагрузку от теплоизоляционного и штукатурного слоев и внешних воздействий;
– с жесткой системой крепления плит (клеевой или клеевой и механической) и тонкослойной штукатуркой, при этом нагрузку несет теплоизоляционный слой.
В системах утепления с гибкими (подвижными) элементами крепления и толстослойным штукатурным покрытием следует применять эффективные гидрофобизированные теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем с низким коэффициентом теплопроводности в условиях эксплуатации. Плиты должны сохранять высокие функциональные качества на период эксплуатации здания; не разрушаться в местах крепления механическими средствами; быть химически устойчивыми к применяемым штукатуркам; быть удобными в работе. 

 
Этим требованиям в полной мере отвечают гидрофобизированные теплоизоляционные плиты из минеральной ваты вида ВМТ с модулем кислотности не менее 1,8 (минеральная вата из расплава горных пород) «Термомонолит» производства ОАО «Термостепс», «Плита Стандарт» производства ЗАО «Минплита» или «Пластер Баттс» производства ЗАО «Минеральная вата», а также плиты Isover из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем марок OL-E, OL-А, OL-P и плиты марок П-75 и П-85 «Урса Евразия».  
Могут использоваться плиты Isover из минеральной ваты на основе расплава горных пород базальтовой группы Polterm 80 или Polterm 100.  
В системах утепления этого типа плиты утеплителя крепятся к стене без применения клеевого состава с помощью специальных шарнирных крепежных элементов, что позволяет всей теплоизоляционной конструкции свободно перемещаться вдоль утепляемой стены (рис. 1 и 2).


При таком способе крепления исключается передача деформаций стен на отделочный штукатурный слой. Сварная сетка, применяемая в конструкции, воспринимает нагрузки от штукатурных слоев. В штукатурном слое не возникает напряжений, приводящих к разрушению и появлению трещин на поверхности штукатурки. Такую технологию использует, например, фирма Optiroc, разработавшая технологию Serporock и ЗАО «Хантер-Стар» с системой «Термофасад».  
  В соответствии с технологией Serporock для крепления плит к стене применяют крепежные изделия с анкерами, жестко закрепляющимися к основанию (стене), и специальными шарнирными фиксаторами с подвижными маятниковыми крючками. Крепеж изготавливается из легированной антикоррозионной стали.  
Плита насаживается на фиксаторы и укрывается сеткой, которая закрепляется крючками (шпильками). Под действием собственной массы конструкции крючки опускаются под углом к горизонтальной плоскости, прижимая плиту к стене. Нанесенный сверху штукатурный слой толщиной 20-30 мм усиливает прижим. 

 
В конструкции применяется металлическая гальванически оцинкованная сварная сетка с ячейкой не более 20х20 мм из проволоки не менее 1 мм. На сетку наносятся штукатурные слои: сначала базовый или укрывной толщиной до 10-11 мм, затем выравнивающий примерно той же толщины. Затем наносится отделочный слой толщиной 3-5 мм. Общая толщина штукатурного слоя 20-30 мм. В конструкции может быть использована сетка из нержавеющей стали.
В качестве элемента крепления может быть использован также анкер и качающийся крюк типа «Пармитерм» или другие гибкие крепежные элементы, которые вместе с металлической сеткой несут основные нагрузки. Фасадная технология утепления Serporock представляет собой сбалансированную систему, состоящую из штукатурных составов и крепежных элементов, поставляемые финской компанией Optiroc, и качественного утеплителя. Система прекрасно зарекомендовала себя в условиях суровых зим Финляндии и Швеции, а в России применяется с 80-х годов. Предназначена как для утепления вновь возводимых конструкций, так и для ремонта и санации старых построек. Для второго случая система Serporock имеет неоспоримое преимущество – это возможность утепления фасадов без дополнительных затрат на выравнивание утепляемой поверхности. Толщина изоляционного слоя может достигать 180 мм, что при современных требованиях к теплопроводности также способствует увеличению срока эксплуатации реновируемых сооружений. Фасадные материалы Cerpo представляют собой сухие грунтующие составы и штукатурки, которые изготавливаются на известковой, цементной и известково-цементной основах, а также цветных известковых, цементно-известковых и силикатных красках. Каждый слой, по мере нанесения, имеет бульшую паропроницаемость, чем предыдущий, что позволяет быстро выводить конденсируемую влагу при перепаде температур.   

 
Штукатурки, применяемые в конструкциях наружного утепления зданий плитами из стеклянного штапельного волокна и минеральной ваты, должны быть паропроницаемыми, но водонепроницаемыми, долговечными, обладать необходимыми декоративными свойствами. Для устройства штукатурных слоев используют составы на основе минеральных и полимерных материалов. В цветных штукатурках содержатся светостойкие сухие пигменты. Состав штукатурных смесей определяется в зависимости от требований к оформлению фасада при проектировании.  Крепежные элементы, применяемые для фиксации теплоизоляционных плит и металлической сетки, должны быть изготовлены из коррозионно-стойкой стали, а армирующая металлическая сетка – с гальваническим оцинкованием поверхности или из нержавеющей стали.  Необходимое количество крепежных элементов (дюбелей) на единицу поверхности определяется расчетом по известным методикам, с учетом технического состояния поверхности утепляемой стены и прочностных характеристик применяемых дюбелей.  
Системы наружного утепления фасадов «мокрого» типа с тонкой штукатуркой состоят из нескольких последовательно накладываемых слоев: утеплителя, крепящегося на несущую конструкцию, армирующей сетки и одного или нескольких слоев штукатурки.
Плиты теплоизоляционные, применяемые в качестве основы для утепления фасадов зданий с применением тонких штукатурных покрытий и жесткого крепления плит помимо требований к утеплителю, изложенным выше, должны выполнять несущие функции, удерживая нанесенные клеевые, армирующие, грунтовочные и отделочные слои; иметь ровную, пригодную для нанесения различных слоев, поверхность и быть химически устойчивой к применению различных клеевых систем. 

 
Данные системы предъявляют повышенные требования к таким характеристикам теплоизоляционного материала, как прочность на отрыв слоев, водостойкость и теплопроводность.
Поэтому для эффективной теплоизоляции фасадов с жесткой системой крепления теплоизоляционного материала должны использоваться теплоизоляционные плиты прочностью на отрыв слоев не менее 15 кН/м² (достаточную для того, чтобы выдержать массу наносимых штукатурных слоев).
Указанным выше требованиям отвечают плиты из минеральной ваты из базальтового волокна Fasoterm HF и Fasoterm NF производства концерна "Сан Гобэн Изовер", плиты "Термофасад" производства ОАО «Термостепс», плиты «Фасад Баттс» производства ЗАО «Минеральная вата», «Плита Фасад» производства ЗАО «МинПлита», плиты ISOROC-F («Изофас») производства ЗАО «Isoroc». Плиты Fasoterm NF рекомендуется применять при выполнении работ на участках стен, имеющих криволинейную или «ломаную» поверхность (эркеры, пилястры, фонари и т. п.).  Фасадные системы «мокрого» типа с применением указанных плит в зависимости от свойств защитно-декоративного штукатурного покрытия могут эксплуатироваться в неагрессивной, слабо- или среднеагрессивной воздушной среде.  
Системы утепления «мокрого» типа с применением жесткого крепления плит и тонкослойной штукатуркой практикуются фирмами «ПОЛИДОМ», «РУСХЕКК», "TEX-COLOR", «DAMMSYSTEM HECK» «ALLIGATOR», «РУСХЕКК-ТИСС» и др.
Принципиальное решение такой системы утепления состоит в том, что на подготовленную выровненную поверхность с помощью клеевого состава закрепляются теплоизоляционные плиты, которые затем дополнительно крепятся дюбелями. На поверхность плит наносится клеевой состав и армирующая кислотощелочестойкая стеклосетка. Затем наносится водоотталкивающая грунтовка и декоративная штукатурка с окраской силикатными красками. Может применяться двойное армирование.
Как правило, на плиты наносится базовый штукатурный слой толщиной 3-5 мм, в который втапливают армирующую сетку. На базовый слой наносят промежуточный грунтовочный слой специального состава толщиной 2-4 мм для улучшения сцепления с отделочным слоем. Толщина отделочного слоя от 3 до 5 мм (рис. 3).

Плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или стеклянного штапельного волокна должны прилегать друг к другу вплотную, без образования щелей.
Основную армирующую стеклосетку укладывают поверх прикрепленных к фасаду плит с перехлестом полотнищ на ширину 100 мм. При утеплении углов оконных и дверных проемов применяют двойное армирование.
При утеплении углов зданий производится перевязка торцов теплоизоляционных плит и защита их металлическим перфорированным уголком для предохранения кромок углов от сколов или устанавливается более прочная угловая сетка под основную сетку.
Помимо указанных элементов в конструкции системы утепления отдельными фирмами, применяющими подобную систему утепления, комплектуются элементы отделки узлов примыкания к парапету (рис. 4), цоколя, углов здания и фасонных участков.

В системах утепления с тонкослойным штукатурным защитно-декоративным покрытием может быть использована комбинированная система крепления плит утеплителя: клеевое и с применением дополнительного крепления жесткими элементами крепления тепловой изоляции (дюбелями), воспринимающими нагрузки от собственной массы конструкции. Крепежные элементы (дюбели) рассчитывают на поперечный изгиб и растяжение от ветрового отсоса. Клей рекомендуется наносить полосами или точечно во избежание создания сплошного парового барьера (слой клея).
В соответствии с существующими требованиями в штукатурном покрытии предусматривают вертикальные и горизонтальные деформационные швы, заполняемые нетвердеющими герметиками.
В конструкциях со штукатурным покрытием защитно-декоративное покрытие цоколя выполняется из материалов повышенной прочности (кирпич, керамические плиты и др.) или применяется армирование жесткой панцирной сеткой.
Наружное утепление стен с последующим оштукатуриванием предполагает использование «мокрых» процессов, которые выполняются при температуре наружного воздуха не ниже +5°C.
При утеплении оконных проемов теплоизоляционный слой должен защищаться штукатуркой, поверх которой устанавливается гидроизоляция и металлический слив (рис. 5).

Нижний край штукатурной системы утепления, как правило, располагается на высоте 500 мм от поверхности земли.
Расчетные значения толщины теплоизоляционного слоя из теплоизоляционных плит марки «Термофасад» производства ОАО «Термостепс» в конструкциях утепления стен зданий «мокрого» типа с тонкослойной штукатуркой для различных регионов Российской Федерации в условиях эксплуатации А и Б, приведены в табл. 90. Расчет выполнен для кирпичных стен толщиной 250, 380, 510 и 640 мм и стен из керамзитобетона плотностью 1 200 кг/м³, толщиной 250 и 380 мм при расчетном коэффициенте теплотехнической однородности 0,95.
В системах утепления «мокрого» типа в качестве теплоизоляционного слоя также применяются плиты из экструдированного пенополистирола различных производителей. При выполнении тепловой изоляции в таких системах выполняют рассечки из негорючих минераловатных плит между этажами и вокруг оконных, дверных и балконных проемов.
Для фасадных систем «мокрого» типа необходимо проводить расчет влажностного режима для определения зоны возможной конденсации и накопления влаги в конструкции.
Результаты расчета влажностного режима кирпичной стены жилого дома толщиной 380 мм, утепленной теплоизоляционными плитами марки Isover  Fasoterm PF толщиной 140 мм с тонкослойной штукатуркой толщиной 10 мм в Москве, приведены на рис. 6 и 7.


Расчеты выполнены для штукатурного покрытия из сложного раствора (песок, известь, цемент). Расчетные коэффициенты паропроницаемости и теплопроводности приняты по приложению Е СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Анализ результатов расчета показывает, что в данной конструкции конденсации влаги не происходит.
При утеплении этой же стены плитами Isover OL-E толщиной 110 мм и толстослойной штукатуркой 20 мм в холодный период происходит конденсация влаги на границе «теплоизоляционный материал – штукатурное покрытие» (рис. 8-9).


Однако образующееся количество конденсата высыхает в теплое время года, что характерно для этой конструкции во многих регионах России.



Назад в раздел