CC BY
10УДК 728
DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-14-18
Ю.А. ГОНЧАРОВ, инженер, председатель совета директоров,
Г.Г. ДУБРОВИНА, инженер, технический советник ([email protected])
ОАО «БЕЛГИПС», ООО «Кселлма» (220037, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Козлова, 24)
Достижение эргономичности в архитектуре за счет применения декора фасадного на основе минеральной ваты
Представлена новая разработка ООО «Кселлма» - легкий фасадный декор на основе минераловатного утеплителя. Декор состоит из отдельных элементов, сформованных из минераловатного утеплителя по шаблону, покрытых защитно-декоративным минеральным составом. После сборки и закрепления элементов декора на фасаде согласно проекту соединения между ними зашпаклевываются, декор включается в общую систему утепления фасадов. Кроме декоративной и теплоизолирующей функции легкий декор способствует улучшению звукоизоляции и может использоваться в качестве противопожарных рассечек. Обоснованы перспективы применения легкого декора при новом строительстве крупнопанельных домов для создания «теплого шва» и повышения архитектурной выразительности фасадов, а также при реновации пятиэтажных жилых домов первых массовых серий. Такие дома имеют достаточный ресурс физической долговечности, но совершенно устарели морально. Они требуют теплотехнической модернизации, обеспечения индивидуальности и визуальной привлекательности. Малый вес элементов декора (например, элемент размером 200x60x1000 мм весит 1,8 кг) практически не нагружают дополнительно существующие фундаменты пятиэтажных домов даже реконструируемых с надстройкой дополнительных этажей.
Ключевые слова: энергосбережение, звукоизоляция, легкий фасадный декор, минераловатный утеплитель, крупнопанельный дом, утепление фасада, реновация пятиэтажных домов.
Для цитирования: Гончаров Ю.А., Дубровина Г.Г. Достижение эргономичности в архитектуре за счет применения декора фасадного на основе минеральной ваты // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 14-18. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-14-18
Y.A. GONCHAROV, Engineer, Chairman of the Board of Directors, G.G. DUBROVINA, Research Engineer, Technical Advisor ([email protected]) "BELGIPS» JSC, «Ksellma» LLC (24, Kozlova Street, Republic of Belarus, 220037, Minsk)
Achievement of Ergonomics in Architecture due to the Use of Façade Décor on the Basis of Mineral Wool
The new development of LLC "Ksellma" - light facade decor on the basis of a mineral wool insulant is presented. The decor consists of separate elements formed from mineral wool insulant using the template, and covered with protective and decorative mineral composition. After assembling and fixing the decor elements on the facade according to the project, the connections between them are puttied, the decor is included in the general system of insulation of facades. In addition to decorative and heat-insulating functions, the light decor contributes to improvement of sound insulation and can be used as fire-fighting cuts. The prospects for the use of light decor in the new construction of large-panel houses to create a "warm seam" and increase the architectural expressiveness of the facades, as well as the renovation of five-storey residential buildings of the first mass series are substantiated. These houses have enough resource of physical durability, but absolutely morally outdated. They require thermal-technical modernization, provision of their individuality and visual appeal. The light weight of decorative elements (for example, an element of 200x60x1000 mm weighs 1.8 kg) practically does not load the existing foundations of five-storey houses even reconstructed with the superstructure of additional stories.
Keywords: energy saving, sound insulation, light façade décor, mineral wool insulant, large-panel house, insulation of facade, renovation of 5-storey houses.
For citation: Goncharov Y.A., Dubrovina G.G. Achievement of ergonomics in architecture due to the use of façade décor on the basis of mineral wool. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 3, pp. 14-18. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-14-18 (In Russian).
Архитектура современного здания — данность XXI в. Развитие технологий строительства, разработка и выпуск новых материалов дают возможность архитекторам и проектировщикам быть более гибкими, мотивируют расширять творческие границы [1]. Тенденция использования новых технологий при создании архитектурных объектов связана с отношением к ценности окружающей среды, сохранению и сбережению энергии. Концепция формирования «умного здания», использующая технические инновации, сложную интегрированную экологическую систему, служит повышению комфорта жилой среды и экономии энергоресурсов, открывает широкие перспективы позитивного влияния на социальные условия жизни, сокращение затрат общества на энергообеспечение, улучшение экологических условий [2].
Инновационный фасадный декор — это декоративные легкие элементы, изготовленные из мине-
ральной ваты и покрытые растворной смесью или полимерным составом (рис. 1).
Предназначен такой декор для архитектурного оформления фасадов жилых, общественных и административных зданий при утеплении, модернизации и реставрации памятников архитектуры (рис. 2).
Рис. 1. Элемент легкого фасадного декора на основе минеральной ваты
14
научно-технический и производственный журнал
март 2019
Рис. 2. Реконструкция здания, построенного в 1956 г., с использованием декора на основе минеральной ваты, г. Гродно, Беларусь
Каким бы заказчик и архитектор ни видели будущий дом, основными функциями фасада остаются снижение теплопо-терь через внешние стены и защита несущих конструкций здания от погодных воздействий [3].
Среди существующих систем утепления фасадов наиболее эффективны системы скрепленной теплоизоляции с внешним штукатурным слоем. За счет использования высокоэффективных теплоизоляционных материалов точка росы выносится за пределы ограждающих конструкций, и материалы защищаются от разрушения из-за увлажнения и переходов через температурный ноль в период межсезонья [4, 5]. В настоящее время к утеплителям предъявляются жесткие требования. Они должны обладать не только высокой способностью тепло- и звукоизоляции, но и быть негорючими, экологически и гигиенически безопасными, с высокой паропроницаемостью [6]. Соблюдение данных требований позволяет помимо снижения теплопотерь значительно улучшить звукоизоляцию, обеспечить оптимальные параметры микроклимата, а значит, комфортное проживание человека. Все это становится возможным только при использовании как утеплителей на основе минеральной ваты, так и декора из этого материала [7]. Декор на основе минеральной ваты является удобным инструментом для реализации всевозможных архитектурных особенностей фасадов. Защитно-декоративное покрытие легкого декора соответствует художественно-эстетическим и архитектурным требованиям, а также социальной значимости (престижности) здания.
Декор на основе минеральной ваты обладает массой не более 7 кг/м2, легко монтируется и не оказывает существенной дополнительной нагрузки на стены и фундамент (рис. 3).
/ / _ /-60 mm
Е £ о о гм —-_
i F 1 Стклефибробаш
£ л /J 1
о <ч >
? L_ -
) £ £ Т ДЭФЛ из минераловаткой плиты г __
о о (N ? £.__
25
20 20,45
15
о ф ш 10 6,87 6,87
5 0 1,8
Бетон Стеклофибро- ДЭФЛ
бетон, толщина из минерало-стенки 10 мм ватной плиты
Рис. 3. Вес декоративного элемента 200x60x1000 мм в зависимости от материала
j'^J ®
научно-технический и производственный журнал
март 2019
15
Рис. 4. Заделка швов в панельных домах
Кроме декоративных функций легкий декор может использоваться и для практических целей:
— для противопожарной рассечки на фасаде систем утепления, которая обеспечивает безопасность жизнедеятельности человека в современных условиях [8];
— для создания «теплого шва» при заделке швов в панельных домах, который обеспечивает теплоизоляцию дома и значительно улучшает внешний вид (рис. 4);
— как карнизы для скрытия электрических кабелей и стыков, пилястр для ограждения балконов и т. д. (рис. 5).
Крупнопанельное домостроение (КПД) было и остается самым экономичным и быстрым видом возведения домов, способным удовлетворить потребности населения в новом жилье. Жилые здания, возведенные по технологии КПД, в Беларуси и России составляют порядка 60% от объема вводимого в эксплуатацию жилья; крупнопанельное домостроение стало массовым и в настоящее время играет главную роль в создании архитектурного облика новых микрорайонов наших городов [9]. Проблема малозаметного стыка между стеновыми панелями всегда была важным вопросом в архитектурно-строительных решениях зданий. Стык можно скрыть совсем либо, напротив, выделить, сделав его фактурным (рис. 4).
Рис. 5. Легкий декор на фасаде, Калуга
Применение декора на основе минеральной ваты позволяет значительно улучшить внешний вид здания.
Для придания индивидуальности фасадам крупнопанельных домов при проведении модернизации стоит уделить внимание различным сочетаниям фактур поверхности с колористическим разнообразием. Фактурно-колористическая модернизация фасадов КПД является современным условием для развития комфортного проживания населения. Формирование объема в пластике фасадов крупнопанельных зданий, своего рода 3D-эффект, возможность придавать за счет архитектурных деталей, выполненных из утеплителя, фасадам зданий дополнительную визуальную выразительность. Этот способ популярен при модернизации крупнопанельных зданий методом утепления фасадов и улучшения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий. На рис. 6, 7 приведены технические решения применения дополнительного утепления.
Современное строительство испытывает дефицит стройматериалов с низкой теплопроводностью, определяемой показателем сопротивления теплопередаче:
R = б/Х (м2 ■ К/Вт),
где R — сопротивление теплопередаче, м2 оС/Вт; б — толщина утеплителя (материала), м; X — расчет-
Рис. 6. Модернизация фасада с применением декора (а); дополнительное утепление с применением декора на минеральной вате (б)
научно-технический и производственный журнал & ¡'РО^Н^&И'^!
март 2019 *
ный коэффициент теплопроводности, Вт/(м'К).
На основе этой формулы определяется коэффициент теплового сопротивления конструкции, а также необходимая толщина и конструкция стены. По белорусским нормам [10] сопротивление теплопередаче наружных стен должно быть не менее R=3,2 м2К/Вт. Рассчитанные на этой основе и принимаемые современные материалы наружных стен должны обеспечивать минимальные затраты на отопление за счет минимальной теплопроводности материалов ограждающих конструкций.
Низкими теплозащитными свойствами наружных ограждений R=1,5 м2К/Вт обладают дома первых массовых серий, которые были построены в 1950—1960 гг., в эпоху развития индустриального домостроения в СССР. В то время в стране началось активное строительство жилых домов секционного типа для посемейного заселения квартир. Учитывая ограниченность ресурсов, проектирование квартир велось в условиях жесткой экономии материальных средств. Проектными институтами были разработаны специально упрощенные проекты жилья массовых серий. Материальный ресурс домов многих серий еще не выработан. Поэтому модернизация с утеплением ограждающих конструкций такого жилья (рис. 6, 7) с декором на основе минеральной ваты актуальна.
Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями RK, м2К/Вт, определяется по формуле:
R = R + R2 + ...R,.
Применение декора на основе минеральной ваты позволяет не только значительно улучшить внеш-
Список литературы
1. Бударин Е.Л., Сапрыкина Н.А. Особенности принципа эргономичности в архитектуре и дизайне современного жилища // Онтология проектирования. 2016. Т. 6. № 2 (20). С. 205-215. http:// agora.guru.ru/scientific_joumal/files/Ontology_Of_ Designing_2_2016_st.pdf
2. Гришнева Е.А. Повышение энергоэффективности строительства объектов недвижимости с использованием концепции «Умный дом» // ACADEMIA Архитектура и строительство. 2010. № 3. С. 429-444.
3. Жукова Е.А., Чугунков Н.В., Рудницкая В.А. Системы фасадной отделки // Наука. Строительство. Образование. 2011. № 1. http://www.nso-joumal.m/public/joumals/1/issues/2011/01/15.pdf
4. Трескова Н.В., Пушкин А.С. Современные стеновые материалы и изделия // Строительные мате-
Рис. 7. Монтажный узел дополнительного утепления фасада с установкой декора
нии вид здания, но и играет роль противопожарных рассечек фасада, утепленного пенополистироль-ными плитами. Роль поэтажных противопожарных рассечек: поясов и окантовок оконных (дверных) проемов из негорючих мине-раловатных плит заключается в том, что:
— пояса и окантовки обеспечивают крепление декоративно-защитной штукатурки систем утепления на фасаде здания при тепловом воздействии пожара, учитывая низкую температуру начала усадки (85оС) и плавления (240оС) пенополистирола[11];
— наличие горизонтальных поэтажных минераловатных рассечек препятствует распространению внутри системы горючих и горячих газов и тем самым ограничивает область усадки пенополистирола внутри фасадной системы;
— все минераловатные элементы окантовки оконных (дверных) проемов обеспечивают неразру-шаемость штукатурной системы в этой самой напряженной в тепловом отношении области фасада здания при условии правильного выполнения примыкания штукатурной системы к оконным (дверным) проемам.
Исходя из вышесказанного примененный декор на основе минеральной ваты в штукатурной системе утепления является одним из эффективных решений усовершенствования методов наружного утепления фасадов зданий.
Примененный декор (молдинги, карнизы и др.) при таком утеплении разделяет плоскости и поверхности здания, создает иерархию и направляет внимание смотрящего к основным элементам для создания предусмотренного архитектором эффекта, т. е. артикулирует структуру здания.
References
1. Budarin E.L., Saprykina N.A. Features of the principle of ergonomics in architecture and design of the modern housing. Ontology of Designing. 2016. Vol. 6. No. 2 (20), pp. 205—215. http://agora.guru.ru/scien-tific_journal/files/Ontology_Of_Designing_2_2016_ st.pdf (In Russian).
2. Grishneva E.A. Increase of power efficiency in real estate objects construction with implementation of "Smart Home" concept. ACADEMIA. Arkhitektura i stroitel'stvo. 2010. No. 3, pp. 429-444. (In Russian).
3. Zhukova E.A., Chugunkov A.V., Rudnitskaya V.A. Facade decoration systems. Nauka. Stroitel'stvo. Obrazovanie. 2011. No. 1. http://www.nso-journal.ru/ public/journals/1/issues/2011/01/15.pdf
4. Treskova N.V., Pushkin A.S. Modern wall materials and products. Stroitel'nye materialy, tekhnologii, oboru-
(J научно-технический и производственный журнал
Л] ® март 2019 17
риалы, оборудование, технологии XXI века. 2013. № 11 (178). С. 32-35.
5. Жуков А.Д., Орлова А.М., Наумова Т.А., Талали-на И.Ю., Майорова А.А. Системы изоляции строительных конструкций // Научное обозрение. 2015. № 7. С. 218-221.
6. Жуков А.Д., Боброва Е.Ю., Карпова А.О. Фасадные системы: прочность, польза, красота // Вестник МГСУ. 2015. № 10. С. 201-207.
7. Собинова К.С., Ожищенко О.А., Савицкий Н.В. Анализ существующих систем теплоизоляционной отделки фасадов // Вестник Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. 2013. № 1-2. С. 178-184.
8. Мешалкин Е.А. Фасадные системы: тенденция применения и пожарная опасность // Пожаро-взрывобезопасность. 2007. Т. 16. № 2. С. 12-18.
9. Селютина Л.Г., Купоносова Ю.Н. Решение жилищной проблемы в России на основе модернизации крупнопанельного домостроения // Приволжский научный вестник. 2016. № 5 (56). С. 111-113.
10. ТКП 45-2.04-43-2006*(02250) Технический кодекс установившейся практики Республики Беларусь. Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования. Минск: Министерство архитектуры и строительства, 2006. 47 с.
11. Жуков Д.Д., Дубровина Г.Г. Теплоизоляционные материалы // Информационный бюллетень «Строительный рынок». 2006. № 15.
dovanie 21 veka. 2013. No. 11 (178), pp. 32-35. (In Russian).
5. Zhukov A.D., Orlova A.M., Naumova T.A., Talalina I.Yu., Maiorova A.A. Building insulation systems. Nauchnoe obozrenie. 2015. No. 7, pp. 218-221. (In Russian).
6. Zhukov A.D., Bobrova E.Yu., Karpova A.O. Facade Systems: durability, utility and beauty. Vestnik MGSU. 2015. No. 10, pp. 201-207. (In Russian).
7. Sobinova K.S., Ozhishchenko O.A., Savitskii N.V. Analysis of existing systems of thermal insulation facades. Vestnik Pridneprovskoi gosudarstvennoi aka-demii stroitel'stva i arkhitektury. 2013. No. 1-2, pp. 178-184. (In Russian).
8. Meshalkin E.A. Facade systems: application trend and fire hazard. Poz,harovz.ryvobez.opasnost'. 2007. Vol. 16. No. 2, pp. 12-18. (In Russian).
9. Selyutina L.G., Kuponosova Yu.N. Privolzhskii nauchnyi vestnik. 2016. No. 5 (56), pp. 111-113. (In Russian).
10. TCP 45-2.04-43-2006 * (02250) Technical code of the established practice of the Republic of Belarus, Building heat engineering. Construction design standards. Minsk: Ministry of Architecture and Construction. 2006, 47 p. (In Russian).
11. Zhukov D.D., Dubrovina G.G. Thermal insulation materials. Informatsionnyi byulleten' «Stroitel'nyi ry-nok». 2006. No. 15. (In Russian).
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ВЫСТАВКИ
► ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
► УМНЫЙ ГОРОД ►СТРОИТЕЛЬСТВО
16-18 апреля
МИНИСТЕРСТВО ( ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ с D IX
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН D DtV
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ьшжипскм И АРХИТЕКТУР«
Уфа-2019 9 вднхеми
ВЕСЕННИМ ФОРУМ ЖКХ И СТРОИТЕЛЬСТВА
с +7 ( 347) 246 42 37, 38 @ Stroybvk f StTOyeXpO.UfЭ s= [email protected] йстройбвк йстройжкхуфа #недвижимоотьуфа
www.stroyfQrumbvk.ru
научно-технический и производственный журнал ö'JJfJCJill'J'5JJ-jj-liiJ5 !в март 2019
