Монтаж композитного материала вентфасада

Композитом называют многокомпонентные материалы, в которых наряду с природным сырьём используют и полимерное. Наиболее активно подобные технологии применяют при производстве фасадных отделочных материалов, так как они имеют все необходимые качества, позволяющие покрытию служить столько же, сколько и само здание. Для защиты от атмосферного влияния и декоративного оформления внешних стен организуют вентфасад, основным элементом которого являются композитные панели на основе алюминия (алюмокомпозит). Что это такое, как применяется и монтируется, мы и расскажем в этой статье.

Композитный материал — что это такое в фасадах

В обиходе композитные панели из алюминиевого композита (АКП) давно стали называть алюкобондом, по одноимённому названию торговой марки такого материала, первым появившегося в продаже. Хотя на современном рынке фасадных материалов есть и аналогичная продукция других производителей — с десяток компаний только в России.

Изготавливаемые ими панели имеют трёхслойную структуру, представляющую собой нечто вроде сэндвича из двух алюминиевых тонких листов, с прослойкой из полимерной композиции — чаще вспененного полиэтилена. При толщине металлического слоя менее 0,5 мм, общая толщина листа составляет 3-4 мм.

Вообще это листовой материал, который может служить самостоятельным элементом облицовки. Он также служит исходным материалом, из которого делают композитные панели или кассеты меньшего размера и заданной конфигурации. В обоих случаях слои стены структурируют по системе вентилируемого фасада.

Применяют алюмокомпозиты и в других сферах:

• Для внутренней отделки отдельных помещений общественных зданий — в качестве моющейся, устойчивой к износу облицовки.
• Для декоративной отделки коммерческих зданий (используют панели с нанесённым на поверхность принтом).
• В качестве конструкционного материала для изготовления лайт-боксов, рекламных указателей, вывесок.
• Для сборки выставочных павильонов.

Главным достоинством алюминиевого композита является возможность изгиба листов с минимальным радиусом закругления. Это позволяет облицовывать по системе навесного фасада стены, имеющие сферическую форму. Если же лист нужно согнуть под углом, используют метод вальцовки на пуансоне с подкладкой, который исключит повреждение лицевого слоя панели.

Крупные бригады для резки алюмокомпозита используют специальные гидравлические станки — гильотины. Могут так же применять рамные или циркулярные пилы с диаметром пильного диска 300-350 мм, и скоростью резки до 5500 оборотов в минуту. При малых объёмах работ — например, для облицовки дома, алюмокомпозит вполне можно кроить строительным ножом по металлической линейке или ножницами по металлу.

Преимуществом панелей АКП как фасадного материала является их структура, ориентированная не на утепление, а на эффективный теплообмен между слоями. Это позволяет выравнивать температуры внешнего и внутреннего листа металла, и препятствует его деформации на солнце. К достоинствам можно отнести и огнестойкость, обусловленную присутствием трудновоспламеняемого, сдобренного антипиреном полимера.

Структурирование лицевого экрана фасада

Существует несколько способов крепления композита, но наиболее экономичным считается вариант, когда композитные панели плоские и фиксируются заклёпками непосредственно к направляющим. Такой вариант обходится на треть дешевле кассетной облицовки, элементы которой имеют загнутые кромки и крепятся к подсистеме через специальные профили. Правда при этом точки крепления остаются на виду, что портит внешний вид, поэтому так облицовывают только складские и производственные здания.

Кассетная облицовка смотрится более интересно — каждый элемент имеет чётко заданную геометрическую форму, и благодаря глубоким швам между ними получает некий визуальный объём. Так как кассеты крепятся подвижно с помощью зацепов (иклей), установленных в вырубленных в бортиках продолговатых отверстий, эффективно решается задача компенсации линейного расширения при перепаде температур.

Да и потом, в случае повреждения одного элемента облицовки его можно заменить, не разворачивая масштабных работ, сопровождаемых демонтажем.

Важно: Как и экраны любых других навесных систем, композиционные панели монтируются на металлическую подсистему из алюминиевых профилей. Применяются так же и профили из оцинкованной стали, но тогда, чтобы избежать гальванической коррозии, возникающей при взаимодействии разнородных металлов, приходится применять грунтование всей системы. Соответственно, профили под алюмокомпозит лучше брать алюминиевые, хоть у них и ценник на порядок выше.

Существуют ещё более дорогие подсистемы из нержавеющей стали, которые могут обходиться без антикоррозионного грунтования. Они незаменимы для зданий, эксплуатируемых в условиях постоянно высокой влажности — например, расположенных в береговых речных или морских зонах.

Основы монтажа навесных фасадных систем

Каждый производитель навесного материала предлагает потребителю и несколько схем монтажа, и комплектующие материалы, необходимые для облицовки. Все элементы просчитаны и испытаны, поэтому всегда лучше покупать систему комплектно, а не собирать по разным магазинам детали неизвестного происхождения. Рассмотрим принцип монтажа подсистемы для композитных панелей более подробно.

Комплектность системы фасада

Вся система представляет собой комплекс вертикальных (а в зависимости от схемы и горизонтальных) профилей и кронштейнов, изготовленных из: 1) оцинкованной стали с покрытием порошковой эмалью; 2) коррозионно-устойчивой стали. Вот какие элементы в ней присутствуют:

• кронштейны — обеспечивают отступ экрана от основания;
• удлинители для кронштейнов — используются в вертикальных системах;
• теплоотсечные прокладки под кронштейны;
• швеллерные шайбы — применяются для усиления жёсткости П-образного кронштейна в точке его анкеровки к основанию;
• вертикальные и горизонтальные несущие профили (направляющие);
• икли (зацепы);
• держатели кассет;
• усилители кассет рядовые и угловые;
• стальные элементы противопожарного короба.

Кроме элементов несущего каркаса в систему входят материалы, которые не являются комплектными, а производятся и поставляются другими предприятиями. К ним относятся:

• самонарезной крепёж;
• анкера и дюбели для крепления кронштейнов к фасаду;
• заклёпки;
• дюбель-грибки для теплоизоляции;
• плитный утеплитель;
• влаговетрозащитная мембрана.

Последовательность выполняемых работ

К монтажу навесных систем приступают по завершении всех общестроительных работ, связанных с возведением коробки здания: заведения под крышу, установки дверей и окон, установки светопрозрачных элементов фасада, прокладки коммуникаций, которые нужно скрыть под будущей облицовкой.

Работы производятся монтажниками, располагающимися на лесах и других средствах подмащивания. Для удобства работы производят разделение площади фасада на захватки, и обеспечивают объект генератором для возможности пользования электрическим инструментом.

При условии нормально подготовленных к монтажу стен, порядок выполнения технологических операций по сборке фасадного вентилируемого пирога будет таким:

1. разметка основания;
2. насверливание отверстий под крепёж;
3. установка кронштейнов;
4. установка деталей противопожарного короба;
5. монтаж теплоизоляционного контура;
6. растяжка паропроницаемой мембраны;
7. установка направляющих профилей;
8. устройство противопожарных междуэтажных отсечек;
9. монтаж элементов подсистемы на парапетную часть здания;
10. обрамление дверных и оконных откосов;
11. монтаж декоративного экрана из листов или кассет алюмокопозита.

Сверление отверстий и закрепление кронштейнов

Разметка фасада производится с помощью геодезического инструмента или лазерного построителя, точки креплений помечаются маркером с последующим кернением, чтобы остались лунки. Отверстия под анкеровку кронштейнов сверлят перфоратором, бур которого соответствует диаметру применяемого метиза.

Режим работы инструмента может быть как ударным, так и безударным, что зависит от типа и прочности основания. Просверленные отверстия обязательно очищают от образовавшейся строительной пыли.

• Самыми нагруженными элементами фасадной навесной системы являются кронштейны, так как им приходится воспринимать не только вес облицовки, но и ветровые усилия. Однозначно сказать, каким должен быть их шаг, нельзя, так как тут всё зависит от конкретной величины нагрузок, определяемых расчётом.
• На крупных объектах подобные облицовки выполняются по проекту — он же устанавливает и количество кронштейнов, и расстояние между ними. Их крепят к основанию анкерами или дюбелями сквозным методом, используя крепёж с максимальной вырывной прочностью.
• В точке крепления на стену устанавливают сначала дюбели, потом паронитовые прокладки, монтируют шайбы усиления кронштейнов и сами кронштейны. Устанавливают анкерную часть крепежа, вкручивая его шуруповёртом или динамометрическим ключом (зависит от вида метиза).
• Ряды креплений должны располагаться к границам основания (цоколю, парапету, углам) на определённом расстоянии, и зависит оно от вида стены. Если она из тяжёлого бетона, достаточно 50 мм, на кирпичной кладке должно быть 100 мм, в газобетонной кладке — 150 мм. Забивать анкера в швы кладки не допускается.
• Чтобы выровнять систему в плоскости, и для обеспечения необходимого технологического зазора, на кронштейны устанавливают удлинители. Нахлёст при их соединении составляет 30 мм, в каждой точке элементы надёжно соединяются двумя элементами крепежа. При формировании внутреннего угла на удлинённый кронштейн монтируется вертикальная направляющая.

Фасонированные элементы противопожарного короба монтируют по бокам и верху проёмов, они одновременно служат креплениями для элементов обрамления откосов, и предупреждают распространение пламени под облицовкой в случае возгорания. Крепят их дюбелями с шагом 40 см непосредственно к основанию, либо с применением специальных оконных кронштейнов.

«Начинка» фасадного пирога

Утеплитель не является обязательной частью навесного вентфасада, так как необходимость его применения должна быть обусловлена климатическими условиями и теплотехническим расчётом. Без него в основном обходятся здания в южных регионах страны, в остальных местностях теплоизоляционный контур присутствует всегда, так как даёт возможность сами стены делать более тонкими и экономить на стоимости конструкционного материала.

Слоёв утеплителя в фасадном пироге может быть два и даже три — он крепится к основанию тарельчатыми дюбелями, длина которых соответствует толщине плиты плюс 60 мм, необходимые для заделки в толщу стены.

Клей при монтаже теплоизоляционных плит (чаще всего это минвата) не используют — просто навешивают их на кронштейны через надрезы, а потом прижимают шляпками установленных дюбель-грибков. Отверстия под дюбели сверлят перфоратором с длинным буром соответствующего диаметра, после чего забивают гильзу резиновым молотком.

Если утепление производится в один слой, на одну целую плиту должно приходиться не менее пяти креплений. Когда стена утепляется в два слоя, такое количество дюбелей устанавливается только в верхнем слое — для нижнего контура достаточно и двух штук на плиту. Половинки плит крепят произвольно, исходя их необходимости прочного закрепления.

Внешние и внутренние ряды плит должны устанавливаться с разбежкой швов, дабы избежать образования мостиков холода. При этом важно соблюсти такие условия:

1. Плиты утеплителя не должны быть повреждёнными и влажными.
2. Между плитами не должно быть зазоров больше 2 мм.
3. Между плитами и основанием не должно быть пустот.
4. Шляпка дюбеля должна плотно примыкать к утеплителю, но не сминать его.

Необходимость установки влаговетрозащитной мембраны возникает не всегда, и определяется проектировщиком по согласованию с заказчиком. В основном её используют для защиты теплоизоляционного контура из минеральной ваты, не имеющей кашированной поверхности, которая может и выветриваться, и насыщаться влагой. Мембрану, которая изнутри должна пропускать пары, а снаружи служить гидробарьером, монтируют в натяг, с перехлёстом полотен минимум на 100 мм поверх минваты, и тоже закрепляют тарельчатыми дюбелями по 4 шт/1м2.

Монтаж несущих профилей фасада

Рассказывать о монтаже профилей однозначно не получится, потому что алюмокомпозит может применяться как в листовой форме, так и в кассетной, а конфигурация элементов облицовки не может не влиять и на конструктив несущего каркаса. Причём и в том, и в другом случае производители системы могут предлагать даже не один, а два или три варианта формирования системы.

• При монтаже кассет используется горизонтально-вертикальная система монтажа профилей, и вертикальная. В горизонтально-вертикальной схеме вертикальный профиль крепится к горизонтальному, и образует ячейки, соответствующие размеру кассеты. В вертикальной подсистеме профили крепят непосредственно к кронштейнам или их удлинителям.
• При монтаже листов, которые могут иметь ширину 1,5 м, а длину до 6 м, применяют только вертикально-горизонтальную систему профилей. Вертикальную можно установить только для зданий с железобетонным каркасом, где крепление несущих профилей осуществляется к торцам плит перекрытия.

• Вертикально-горизонтальная система универсальна, и может использоваться для монтажа листов и кассет любого размера. Первыми в ней устанавливают горизонтальные профили, закрепляя их на удлинённых кронштейнах посредством вытяжных заклёпок или самонарезного крепежа.
• Мест креплений — два на каждое соединения профиля и кронштейна, нахлёст полки на удлинитель должен быть не менее 30 мм. Для компенсации линейного удлинения профиля при повышении температур, через каждые 6 м его длины (в местах торцевого стыкования) устраивается технологический зазор шириной 6 мм.
• Поверх горизонтального профиля, в местах образования вертикальных рустов (стыков листов или кассет) устанавливается вертикальные направляющие, выравниваются по уровню, и тоже крепятся заклёпками или самонарезными винтами. На вертикальных поясах профилей деформационные швы устраиваются через каждые 3 м непрерывной длины.
• Профили, монтирующиеся в разном положении, обычно имеют неодинаковую форму сечения: горизонтальные С-образную, вертикальные П- или Z-образную. Последние устанавливают вокруг дверных и оконных проёмов, в зонах внутренних и внешних углов, а так же в местах, где фасадная система прерывается — например, при комбинировании отделки с другим материалом или фасадным остеклением.

Примечание: Если в системе присутствует горючая мембрана, перед тем, как крепить алюминиевые композитные панели, монтируют горизонтальные стальные отсечки. Их устанавливают на уровне обращённых вниз открытых торцов вертикальных профилей по всему периметру фасада — а если здание высотное, то ещё и через каждые 15 м по высоте. Заводские противопожарные короба из оцинкованной стали монтируют по периметру оконных и дверных проёмов.

Крепление облицовки — заключение

Монтаж кассет осуществляется к вертикальным направляющим, с использованием иклей (зацепов) и специальных стальных держателей. Держатель закрепляется в полости профиля заклёпкой или винтом, кассету навешивают на него за счёт предварительно установленной на неё икли.

Так получается скрытое крепление, которого не видно снаружи. Хотя у некоторых производителей предусмотрен открытый крепёж, выполняемый декоративными винтами непосредственно через отогнутые, и наложенные друг на друга полочки кассеты. На картинке показано, как это выглядит схематично.

Кассеты являются модульными элементами заданного размера, и образующиеся между ними русты придают фасаду интересную геометричность. Ширина рустов зависит от габаритов кассет и принципа их крепления, и составляет 5…25 мм. Горизонтальность рядов кассет — а, следовательно, и образующихся рустов, проверяется уровнем.

Для кассет прямоугольной формы, вытянутых по горизонтали (их ещё называют линеарными панелями), предусматривают ребро жёсткости из вставленного внутрь профиля, к которому производится дополнительное крепление.

При выполнении листовой облицовки алюмокомпозитом, панели перед монтажом фрезеруются по периметру под углом 90 градусов. Выполняется и вальцовка торцов: по бокам и низу листа отгибаются полки шириной 40 мм, а на верхней грани делается ещё и отгиб 30 мм, параллельный стене.

По сути, получается та же кассета, только большого размера. Изнутри в её углы вставляют усилители кассет и закрепляют заклёпками, но иногда для увеличения жёсткости такого элемента облицовки по нижней грани выполняется дополнительный загиб внутрь.

Как и кассеты небольшого формата, такие композитные панели облицовки могут монтироваться и открытым способом, скрытым — на икли и держатели. Крепления устанавливаются в 10 см от нижней и верхней грани кассеты, расстояния меду промежуточными крепежами не должно превышать 50 см. В завершение облицовки выполняют монтаж панелей парапета, которые монтируют на отдельно установленный каркас из кронштейнов и горизонтальных профилей.