Система вентилируемых фасадов КТС-1ВФ "КАПТЕХНОСТРОЙ" и ее отличительные особенности
Несмотря на то, что все системы навесных вентилируемых фасадов построены по одним и тем же принципам, каждая из них имеет свои особенности. Главным преимуществом системы КТС-ВФ перед другими является то, что она несет в себе такие конструктивные решения, которые не позволяют монтажникам (даже низкоквалифицированным) собрать ее некачественно или ненадежно.
1. Самый надежный узел крепления облицовочного материала.
В системе КТС-1ВФ каждый элемент крепления (кляммер, клипса или скоба) вставляется в специальный жесткий паз, выполненный на направляющей уже в процессе ее изготовления, образуя надежный замок (рис. 1). При этом, заклепки воспринимают только нагрузку от веса облицовки (на срез), а усилия на отрыв (ветровые) воспринимаются пазом профиля. В других системах кляммеры (клипсы) крепятся к плоскому профилю направляющей на одних заклепках, которые воспринимают все нагрузки как на срез (от веса), так и на отрыв головки (ветровые нагрузки).
Рис. 1
Если хотя бы одна из заклепок будет установлена некачественно, то в случае крепления кляммера только заклепкой произойдет его отрыв и выпадение плитки. В системе КТС-1ВФ в аналогичной ситуации горизонтальная нагрузка воспринимается жестким пазом профиля, а вертикальная передается на расположенные ниже элементы крепления, и плитка остается надежно зафиксированной.
В обычных условиях проконтролировать качество абсолютно каждого заклепочного соединения практически невозможно (их десятки тысяч), тем более что эти соединения скрыты от визуального контроля экраном облицовки. Недобросовестный монтаж всего 2-х заклепок в большинстве систем может привести к выпадению сразу 4-х плит керамического гранита размером 60х60 см. Причем, с течением времени под воздействием ветровых знакопеременных нагрузок вероятность этого будет только увеличиваться. В системе КТС-1ВФ такой исход абсолютно невозможен. Система будет надежно работать, даже если до 50% (!) заклепок вообще не будут поставлены! За рубежом такие технические решения называются «fool proof» (защита от неверных решений) и служат для уменьшения влияния человеческого фактора на общую надежность системы.
2. Повышенная надежность крепления к несущей стене (крепление к слабонесущим материалам).
В системе КТС-ВФ реализован принцип замены двух отдельно стоящих кронштейнов одним совмещенным несущим. В результате, вместо 2-х кронштейнов с малой базой между анкерами появляется один — с большой (до 250 мм) базой.
Такое решение позволяет значительно уменьшить нагрузки на вырывание анкера и дает возможность монтажа конструкции фасада даже на слабонесущих поверхностях (пенобетон, щелевой кирпич) с использованием набора стандартных элементов без увеличения числа креплений (рис. 2).
Рис. 2
При этом, общее количество кронштейнов, а значит и мостиков холода, уменьшается.
Вспомогательные кронштейны, воспринимающие только ветровую нагрузку, имеют гораздо меньшие размеры, площадь сечения (уменьшается мостик холода) и массу. В итоге, конструкция, обладая минимальной массой, способна выдержать больший вес облицовочного материала и повышенные ветровые нагрузки с одновременным уменьшением количества мостиков холода.
В результате повышенного запаса прочности система КТС-1ВФ на сегодняшний момент единственная получила разрешение на использование в качестве облицовочного материала керамического гранита увеличенного формата 600х900мм, в регионах с повышенными ветровыми нагрузками (вплоть до VII ветрового региона и высотой зданий до 150м).
3. Жесткая фиксация узла крепления плит в области допустимых отклонений.
Наличие конструктивно предусмотренной фиксации вертикальной направляющей по оси кронштейна и элементов крепления плит (кляммеров) в пазах направляющей фиксирует ось приложения сил от действующих нагрузок (вес облицовки и ветровые нагрузки) в области допустимых отклонений от оси крепления кронштейнов к стене (рис. 3).
Рис. 3
В других системах, не имеющих жесткой фиксации, точка приложения сил от нагрузок на облицовку при погрешностях в монтаже выходит за допустимую область, что приводит к резкому увеличению вырывающих нагрузок на крепежные анкера. В этом случае появляется вероятность вырыва анкера, особенно на углах зданий и на слабонесущих основаниях.
Причем, в условиях реального объекта, как правило, так и происходит, потому что монтажники идут всегда по пути наименьшего сопротивления, монтируя кронштейны с максимальными допусками (так проще и быстрее), после чего производят коррекцию путем сдвига направляющих относительно оси кронштейнов, а затем еще одну коррекцию путем сдвига кляммера относительно оси направляющей. Чем больше возможная сумма этих корректирующих сдвигов, тем больше плечо между осью приложения силы и осью крепления кронштейна, и больше вероятность обрушения системы.
4. Компенсация температурных и усадочных деформаций системы.
Одним из важнейших принципов проектирования деформационных стыков является условие крепления плитки в пределах одной направляющей (рис.4). При закреплении нижнего края плитки на одной направляющей, а верхнего края — на другой, все перемещения в деформационном стыке будут происходить в зоне между краем плитки и кляммером (скобой). При перемещениях более 6–8 мм, вызванных различной усадкой участков несущей стены (например, пенобетонных блоков относительно монолитных перекрытий), будет происходить выпадение плитки. Это одна из наиболее часто встречающихся критических ситуаций на фасаде.
Рис. 4
Наличие в системе КТС скользящих креплений и специальная конструкция деформационных стыков позволяют компенсировать как термические нагрузки, вызванные перепадами температур, так и деформационные, вызванные усадкой и подвижкой самих зданий без передачи усилий на облицовочный материал и на несущий анкер. Правильная конструкция узла деформационных стыков предотвращает возможность выпадения плитки при усадке здания (рис. 4).
В отличие от этого, в системах с жестким креплением направляющих к кронштейнам могут возникать упругие деформации с дополнительными нагрузками на кронштейн. Даже если кронштейн прекрасно работает в зоне таких деформаций, то эти дополнительные нагрузки передаются на несущий анкер по соотношению плеч. В этом случае анкерные крепежные элементы начинают работать за пределами расчетных нагрузок, что приводит к их вырыванию, а, следовательно, резко уменьшает надежность таких систем, особенно при ухудшении качества несущих стен с течением времени (рис. 5).
Рис. 5
Еще хуже ведут себя системы с жестким креплением направляющих во время огневого воздействия при пожаре. При этом не только резко увеличиваются нагрузки, передаваемые через кронштейн на анкер от теплового расширения направляющих (что может привести к обрушению системы), но эти деформации превышают предел упругой работы кронштейна, вертикальные направляющие деформируются (изгибаются), воздействуют на облицовочный материал, и плитка лопается. Этим объясняются лучшие результаты огневых испытаний системы КТС-ВФ, проводимых в ЦНИИСК им.Кучеренко по сравнению с системами, имеющими конструкцию из нержавеющей стали и жесткое крепление кронштейнов к направляющим.
5. Технологичность системы КТС-ВФ (удобство монтажа и ремонта).
1. Несущий каркас системы КТС-ВФ состоит из минимального количества элементов, для соединения которых требуется минимум крепежа — всего 3,3 заклепочных соединения на 1кв.м (без учета облицовочного материала), что значительно упрощает монтаж, резко сокращает его сроки и повышает надежность системы (рис.6).
Рис. 6
2. Способ крепления облицовочного материала с установкой скоб (кляммеров) в готовый паз настолько прост, что его монтаж может легко производить даже совершенно неопытный человек. При этом, закрепление верхнего края плитки производится простым поворотом скобы, а сверление с установкой заклепки производится позже, когда плитка зафиксирована. Благодаря этому не требуется одновременно удерживать плитку от выпадения, сверлить отверстие и устанавливать заклепку.
3. Стандартный набор кронштейнов рассчитан таким образом, что величина относа облицовочного материала может достигать 360 мм. Это позволяет компенсировать любые неровности стены и использовать утеплитель толщиной до 250 мм, что делает возможным применение системы КТС в условиях Сибири и Крайнего Севера.
4. Для выполнения различных архитектурных элементов возможно дальнейшее увеличение относа до 500мм за счет введения дополнительных элементов, позволяющих уменьшить нагрузку на несущие анкеры.
5. Технологичность системы подразумевает не только удобство монтажа, но и ее ремонтопригодность.
Конструктивные особенности системы КТС-ВФ позволяют производить локальную замену облицовки и отдельных элементов системы независимо на любом участке фасада без снижения надежности системы в целом.
6. Внешний вид фасада.
1. Система КТС-1ВФ — единственная система, величина межплиточного шва в которой не является жестко заданной, а может меняться в широких пределах в зависимости от калибра плитки, желания архитектора и заказчика. Это стало возможным благодаря все тому же оригинальному замковому методу крепления облицовочной плитки, где ширина шва задается отдельным элементом — дистанцером. Оптимальный набор таких элементов обеспечивает выбор ширины межплиточного шва от 4 до 7мм (рис. 7). При этом, применение бездистанцерного метода крепления позволяет уменьшить толщину шва до 2 мм, давая возможность применения системы даже для облицовки внутренних помещений (внутренняя отделка Ладожского вокзала, г. Санкт-Петербург, внутренняя отделка атриума администратитвного здания «ТатЭнерго», г. Казань).
Рис. 7
2. Благодаря удачному конструктивному решению система КТС-1ВФ является единственной системой вентилируемых фасадов для облицовки керамическим гранитом, в которой при огневом воздействии не происходит трескание облицовочной плитки, поэтому вокруг оконных проемов не требуется применение дополнительного количества видимых крепежных элементов (кляммеров, клипс) для ее поддержки. В других системах (даже со стальным каркасом) количество таких видимых элементов вокруг оконных проемов может достигать 12 (!) на одну плитку, что резко ухудшает внешний вид фасада (рис. 8).
Рис. 8
7. Пожаробезопасность системы КТС-ВФ.
18 октября 2002г. на полигоне ЦНИИСК им. Кучеренко в г.Златоусте были проведены огневые испытания системы КТС-ВФ с облицовкой из керамического гранита. Температура на кромке откоса достигала 950°С. В испытываемой системе не было отмечено никаких обрушений и даже видимых деформаций. При этом, впервые прошла испытания полностью алюминиевая система без замены алюминиевых направляющих на стальные в зоне действия огня.
В отличие от всех других систем, проходивших подобные испытания (в том числе и со стальными направляющими и кронштейнами), ни одна плита керамического гранита не получила трещин. Немаловажно, что только в системе КТС-ВФ количество элементов крепления керамогранита (кляммеров) в зоне действия огня оставалось стандартным (4шт. на 1 плиту) (рис. 8).
В результате, система вентилируемого фасада КТС-1ВФ получила разрешение на использование на зданиях любого класса конструктивной пожарной опасности без ограничения высотности. Это единственная система, конструкция которой вокруг оконных проемов остается стандартной без дополнительного увеличения элементов крепления плитки.
8. Теплотехнические характеристики.
В системе КТС используются Г-образные кронштейны, имеющие в 2 раза меньшую теплопроводность по сравнению с П-образными. Применение совмещенных несущих кронштейнов, заменяющих сразу два обычных кронштейна, и вспомогательных кронштейнов малой площади сечения, позволяет уменьшить количество мостиков холода в 1,5 раза и их общую величину. Термоизолирующая прокладка из паронита с сокращенной площадью контакта позволяет разорвать мостик холода между основанием кронштейна и несущей стеной. Совокупность данных мероприятий позволяет повысить коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции по сравнению с другими алюминиевыми системами. На увеличение этого коэффициента в системе КТС влияет также отсутствие дополнительных направляющих и кронштейнов вокруг оконных проемов.
Дальнейшее увеличение коэффициента теплотехнической однородности в системе КТС происходит путем замены алюминиевых кронштейнов на кронштейны из нержавеющей стали. Однако с экономической точки зрения такая замена не всегда оправдана, т. к. разница в коэффициентах теплотехнической однородности для реальных фасадов системы с алюминиевыми (76,2) и стальными (85,3) кронштейнами составляет 0,853-0,762=0,091, т.е. 9,1%, что при расчетной толщине утеплителя для Московского региона в 150мм составляет 13,6 мм. Это приводит к удорожанию стоимости утепления на 1,03$/кв.м, полностью компенсируясь разницей в стоимости алюминиевых и стальных кронштейнов.
В то же время, для районов Крайнего Севера и Сибири, где расчетные толщины утеплителя превышают 200 мм, такая замена может быть экономически оправдана.
9. Другие особенности системы КТС-ВФ.
1. Наличие в системе КТС уплотняющего амортизирующего профиля из высококачественного морозостойкого каучука со сроком службы более 50 лет (по данным испытательной лаборатории НИИ Строительной физики) предотвращает боковые смещения элементов облицовки, гасит колебания и вибрации, предотвращает дребезг плитки со временем, а также равномерно распределяет нагрузку на облицовку.
2. Отсутствие в кронштейнах сварных соединений исключает возникновение межкристаллитной коррозии. Согласно ГОСТ 5632-72, для сварных конструкций, эксплуатирующихся в условиях городской среды, рекомендуется применять молибденсодержащие (например, 08Х17Н5М3) коррозионностойкие стали.
3. Применение в системе Т-образных вертикальных направляющих предотвращает горизонтальный поток воздуха, способствуя быстрому выравниванию давления внутри воздушного зазора с наружным давлением и, тем самым, уменьшая проникновение атмосферной влаги внутрь системы, а также снижая ветровую нагрузку на плитку на углах до 70—75% от расчетной.
4. Кроме того, использование Г-образных кронштейнов не позволяет водяному конденсату скапливаться в застойных зонах, повышая надежность системы в условиях зимней эксплуатации (рис. 9) .
Рис. 9
5. Все элементы системы производятся в России, что в сочетании с хорошей проектной базой дает возможность поэтапной комплектации объекта, а также быстрого проектирования, изготовления и поставки нетиповых и оригинальных узлов и элементов фасадной системы.
| Автор: по материалам редакции Дата: 08.10.2004 Журнал Стройпрофиль 6-04 Рубрика: фасадные системы. фасады Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |