В строительстве рубленых, каркасных и сборных из деревянных щитов домов сохранилась традиция отделки фасадов клинкерным кирпичом или плиткой. Обычно её выполняют одним из трёх способов:
— в виде оболочки из облицовочной кладки с вентиляционной пазухой между деревянной конструкцией стены и облицовкой;
— с оболочкой из облицовочной кладки без обеспечения циркуляции воздуха между стеной и ее облицовкой;
— в виде комбинации теплоизоляционной обшивки с защищающей ее оболочкой из плоского облицовочного кирпича или плитки.
Более 2000 лет назад еще древние римляне владели секретом формовки и обжига пластичных глин, при котором они спекались в монолитный кирпич без пустот и трещин. Извлеченные из кладки стен построек того времени кирпичи не только сохранили окраску и форму, но и по прочностным показателям превысили требования всех современных стандартов. В Европе этот кирпич под названием клинкер появился в начале XIX века, когда в Голландии опытным путем подобрали соотношение компонентов формовочной смеси, позволяющее получить кирпич наилучшего качества. Именно клинкер позволил зародиться северо-европейскому стилю в отделке фасадов зданий. Облицованный или фигурно выложенный из клинкерного кирпича фасад не только практичен, но и весьма привлекателен внешне.
Наиболее распространенной при строительстве сборных домов является наружная оболочка из облицовочного или клинкерного кирпича, отстоящая на некотором расстоянии от основной несущей стены (рис. 1). Это обеспечивает циркуляцию воздуха между ними. В отличие от стены с наружной декоративной кладкой, такая конструкция обеспечивает более эффективную защиту фасада от влаги.
Наружная оболочка (облицовка) защищает фасад от атмосферных влияний, а внутренняя — выполняет несущую, теплоизоляционную и огнезащитную функции. Облицовку соединяют с несущей стеной связями из защищенной от коррозии стальной проволоки 05 мм. Связи устанавливают не реже, чем через 4 ряда кладки.
В сборных домах несущими являются деревянные щиты с верхней и нижней обвязками. При проектировании и возведении такой стены особое внимание уделяют влагоизоляции, так как дерево к воздействию влаги менее стойко, чем кладка.
Среди облицовочных кирпичей различают полнотелые (сплошные) и пустотелые с вертикальными пустотами. Они могут быть различной окраски (от белой и красной до черной) и с различной поверхностью — гладкой, рубцеватой, с песчаной обсыпкой, обработанной под рустику, пятнистой и пр. Наиболее широко применяют кирпичи красного и красно-бурого тона.
Облицовочную кладку ведут с перевязкой швов. Размер перевязки по длине, как правило, составляет не менее четверти длины кирпича (рис. 2). Облик фасада зависит не только от цвета, формата и поверхности кирпичей, но и от способа перевязки швов в кладке. Наиболее распространенной является так называемая «дикая перевязка» (рис. 3). Нередко можно встретить на фасадах крестовую, цепную и другие перевязки.
Согласно действующим нормам в наружной оболочке отделочной кладки следует предусматривать деформационные швы (рис. 4). Расстояние между ними варьируется в пределах 10 —14 м в зависимости от конструкции строения, климатических условий в месте его возведения, свойств строительного материала. Деформационные швы устраивают ближе к углам зданий.
Сочетание хрупкого материала облицовочной кладки с деформирующимися деревянными конструкциями стены здания может под воздействием изменяющейся влажности (например, ливневых дождей) вызвать серьезные проблемы. Исследования, проведенные в 1970-х гг. компанией Okal совместно с Институтом строительной физики, позволили сделать следующие выводы:
1. Наружные стены с облицовочной кладкой, подвергающиеся воздействию ливней, надо возводить так, чтобы между несущей стеной и облицовкой была обеспечена циркуляция воздуха.
2. Для наружных облицованных стен, не подвергающихся воздействию ливней, обеспечивать циркуляцию воздуха между оболочками не обязательно.
3. Открытая снизу полость шириной до 10 см между несущей стеной и ее обшивкой, имеющая вентиляционные отверстия в верхней точке стен на высоте до 3 м, обеспечивает циркуляцию воздуха и осушение всей конструкции.
4. Нагрев стены солнечными лучами смещает точку конденсации влаги в ее толще в направлении снаружи внутрь.
5. Наружная обшивка стены за облицовкой подвержена воздействию влаги вследствие высокой влажности воздуха между обшивкой и облицовочной кладкой.
- Проникновение влаги в наружную обшивку можно уменьшить, изолировав ее пропитанным битумом картоном. Однако это не исключает диффузию пара, что приводит к отрицательным последствиям.
С учётом этих выводов можно объективно оценить качество наружной облицовки из различных материалов.
Клинкерная облицовка
При воздействии на облицовку ливней, внешняя кладка нередко начинает пропускать влагу. Это явление зависит не только от свойств материала облицовки, но и прежде всего от исполнения кладки. Специалисты-практики скептически относятся к пустотелым кирпичам с вертикальными пустотами и дают высокую оценку полнотелым ручной формовки. Но если при кладке их предварительно не смачивать, то, забирая влагу из раствора, они значительно снижают сцепление кирпича с раствором, а следовательно, и прочность облицовки. Чтобы обеспечить эффективную защиту облицовки от проникновения дождевой воды, кладку необходимо вести в полный шов, что и предписывают соответствующие строительные нормы (DIN). В отличие от заводских условий, где качество деревянных сборных стен подвергается строгому контролю, проследить качество кладки облицовки на строительной площадке, чтобы каждый из них был уложен в полный шов, практически невозможно. Все зависит от квалификации и добросовестности каменщиков.
Важное значение приобретают отвод воды и гидроизоляция нижней части стены, что подтверждается результатами исследований. Испытания облицовочных кладок проводились в экстремальных условиях, в частности, при ветровой нагрузке, соответствующей силе ветра в 9 баллов и интенсивном смачивании кладки водой (до 140 л/м2-ч). Установлено, что у кладки из пустотелых кирпичей с вертикальными пустотами вода интенсивно проникает через швы и полностью насыщает их за 21 мин. После нескольких циклов нагрузки швы насыщаются быстрее (за время от 3 до 11 мин). Полнотелые же кирпичи сами по себе поглощают даже большее количество воды. Закономерно сделать вывод, что основную стену, находящуюся за облицовкой, чтобы противостоять ее увлажнению, следует подвергнуть гидроизоляции.
У стены, показанной на рис. 7, для ее защиты от воздействия ливней необходимо сделать следующее (рис. 5):
1. В основании стены требуется уложить достаточно прочную изоляционную плёнку толщиной 1,5 — 2 мм, например, отлично зарекомендовавшую себя в практике битуминизированную этилен-сополимерную (ЕСВ).
- Между облицовочной кладкой и деревянной стеной нужен зазор для циркуляции воздуха, а в основании и верхней части стены — вентиляционные отверстия. При этом в основании стены, как минимум, следует оставить открытыми все стыковые швы. Можно (но не обязательно) предусмотреть вентиляционные сетки. В верхней части стены нужно оставить сквозную вентиляционную щель (порядка 10 мм).
3. Облицовка стены сама по себе должна быть влагостойкой. В полости между стеной и облицовочной кладкой при недостаточном ее вентилировании может на длительное время установиться высокая влажность воздуха — до 90% и более. В этом случае материал обшивки (ДСП) может набрать влаги до 30% от своего веса, что превышает предельно допустимые значения. В этих условиях ДСП набухает и начнет разрушаться. При эффективном вентилировании пространства между обшивкой и облицовочной кладкой влажность ДСП сохраняется в пределах 7 — 10% в сухой период, 15 — 20% — зимой и в периоды интенсивных дождей. В последние годы в качестве наружной обшивки стен все более широкое применение находит гипсоволокнистая плита, которая в сравнении с ДСП при увлажнении сама не деформируется сама и не вызывает деформаций конструкции. ДСП же при длительном воздействии влаги может не только покоробиться, но и деформировать всю стену.
Изображение наружной стены на рис. 1 служит лишь для иллюстрации схемы конструкции. Так, при наличии в стеновом щите теплоизоляционного слоя толщиной до 10 см теплопередача стены составляет 0,4 Вт/м2К, что слишком много. Чтобы обеспечить эффективную, соответствующую современным стандартам теплозащиту, стены необходимо снаружи обшить дополнительным изоляционным слоем, в частности, полистирольными плитами. На рис. 6 показаны два варианта наружных стен с хорошей теплоизоляцией. Во втором варианте в качестве дополнительной теплоизоляции используют гидрофобные минерально-волокнистые маты.
Чтобы избежать воздействия влаги, проникающей сквозь швы облицовочной кладки, целесообразно дополнительно защитить теплоизоляцию битуминизированным картоном или паропроницаемой пленкой. По качественным характеристикам (паропроницаемости в зимний период и работе в сухое время года) предпочтение следует отдать не битуминизированному картону, а пленке «Tyvek». При обеспечении защиты дома с клинкерной облицовкой от влаги и холода одновременно решается и проблема шумозащиты. Известно, что облицовочная кладка вместе с изоляцией повышает степень защиты от шума сборной конструкции стен на 10 — 15 дБ до уровня 50 — 60ДБ. Добавление облицовочной кладки в конструкцию не вносит каких-либо изменений в огнестойкость стен. Главным критерием их оценки в отношении пожарной безопасности остается сопротивление огню материалов внутренней обшивки стен, каркаса и изоляции.
Теплозащитные свойства таких стен зависят только от толщины изоляционных слоев. Их теплопередача должна быть не более Кт = 0,20 Вт/м2К, что обеспечит хорошее теплосбережение в таких домах. Следует учесть, что при облицовке стен сборных конструкций кирпичом дом увеличивается во внешнем объеме. На каждые 100 м2 жилой площади под застройку дополнительно потребуется примерно 6,5 м2. Это нужно учитывать при строительстве дома на небольшом земельном участке, где на счету каждый квадратный метр.
Фасад можно облицевать и клинкерными плитками в сочетании с теплоизоляцией, в качестве которой годятся минераловолокнистые маты или полистирольные плиты. Чтобы приклеенная облицовка прочнее держалась, на слой теплоизоляции наносят штукатурку, армированную стеклотканью. Клинкерные плитки крепят к штукатурке на эластичном цементном клее для наружных работ. Швы между плитками расшивают обычным способом, или же на облицовку наносят тонким слоем клей и разравнивают его по поверхности кистью или ровной деревянной рейкой, затирая таким образом и швы.
При использовании в качестве изоляции жестких и прочных плит, штукатурку по ним делать не нужно. В этом случае клинкерные плитки толщиной порядка 15 мм наклеивают непосредственно на изоляцию, а швы между плитками расшивают как обычно. Некоторые компании предлагают готовые к применению облицовочные элементы с теплоизоляцией, которые предназначены для крепления непосредственно к поверхности фасада. Внешний вид такой отделки (рис. 6) практически ничем не отличается от фасада, облицованного клинкерным кирпичом. Преимущество такой технологии перед традиционной состоит в том, что она исключает всякие дополнительные меры по защите фасада от влаги и низких температур. В условиях действия современных норм по теплозащите зданий наиболее перспективной представляется конструкция облицовки фасадов, изображенная на рис. 7.
