Удосконалення технології влаштування навісних вентильованих фасадів будівель та споруд

Разношинський, Максим Михайлович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6074

Title:	Удосконалення технології влаштування навісних вентильованих фасадів будівель та споруд
Authors:	Григор’ян, Борис Бахшийович Разношинський, Максим Михайлович
Keywords:	фасадні системи;навісні вентильовані фасади;облицювальні матеріали;керамограніт;енергоефективність
Issue Date:	Jan-2024
Abstract:	Актуальність теми дослідження пов'язана з тим, що вдосконалення технології облаштування навісних вентильованих фасадів дозволить скоротити терміни та витрати на конструкції. Останнім часом стали все частіше використовуватися навісні вентильовані фасади (НВФ) для реконструкції та будівництва нових об'єктів. Конструкція НВФ ефективно вирішує питання енергозбереження. Багато матеріалів з різними кольорами дозволяють вписати їх у загальний вигляд будівлі. Дані фасадні системи повинні забезпечувати високий показник таких характеристик, як міцність, легкість, дешевизна і підкреслення загальної архітектури будівлі. При виконанні всіх вимог це тягне за собою збільшення не тільки облицювального матеріалу, а й підвищення собівартості за рахунок конструктивного рішення щодо збільшення несучої здатності огороджувальної конструкції та зниження матеріаломісткості фасадних систем. Навісні фасади на сучасному ринку мають велику кількість типових конструктивних рішень. Компанії на ринку користуються розробленими у Європі навісними фасадами та його елементами, з невеликими правками. Більшість досліджень, пов'язаних з поліпшенням конструкторських рішень спрямовані у бік розробки окремих елементів, а чи не всієї системи загалом. Тому не виходить використовувати ефективно системи навісних вентильованих фасадів по всіх територіях нашої країни. Мета досліджень – удосконалення технології та організації робіт з влаштування навісних вентильованих фасадів будівель, що експлуатуються. Для досягнення поставленої мети було поставлено такі завдання: 1. Аналіз способу влаштування фасадних систем вітчизняного та зарубіжного виробництва; 2. Дослідження конструктивних рішень навісних вентильованих фасадів; 3. Розробка пропозиції щодо змісту типових технологічних карт влаштування навісних вентильованих фасадів; 4. Розрахунок ефективності технології та організації робіт з влаштування навісних вентильованих фасадів будівель, що експлуатуються. Предметом дослідження магістерської роботи є способи, методи, прийоми виконання робіт із влаштування вентильованих фасадів. Об'єкт дослідження даної роботи – технологія влаштування навісного вентильованого фасаду. 6 Методи дослідження. Аналіз, синтез, економічний аналіз, моделювання. Практична значимість полягатиме в можливості експлуатації пропозицій щодо технології та організації робіт з влаштування навісних вентильованих фасадів експлуатованих будівель, у практичній діяльності будівельних організацій при виконанні цього виду робіт. Обсяг та структура роботи.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6074
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Магістерська робота Разношинський М.М. МГБ-204.pdf Restricted Access		1.23 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

арк
ЗМІСТ……………………………………………………………………………...3
ВСТУП……………………………………………………………………………..5
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ
КОНСТРУКЦІЙ СИСТЕМ НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ ТА
ОСОБЛИВОСТІ ЇХ МОНТАЖУ…………………………………………….…...7
1.1 Аналіз існуючих систем навісних вентильованих фасадів, їх
різновидів і спеціальних конфігурацій………………………………………..…7
1.2 Аналіз технології улаштування існуючих систем навісних
вентильованих фасадів, відомі модифікації та адаптації………………………11
1.3 Аналіз інноваційної діяльності, що проводиться у сфері модифікації
конструкцій навісних вентильованих фасадів……………………………….…19
1.4 Навісні фасадні системи, що застосовуються у зарубіжному
будівництві…………………………………………………………………...…..25
1.4.1 Конструктивні рішення навісних фасадних систем за
кордоном…………………………………………………………………..25
1.4.2 Дослідження, які проводяться за кордоном у галузі навісних
фасадних систем………………………………………………………….28
1.5 Виявлення недоліків існуючих конструкцій. Визначення вузлів, що
підлягають модифікації …………………………………………………………32
Висновки по 1 розділу……………………………………………….……34
РОЗДІЛ 2 КОНСТРУКЦІЯ ТА ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ МОНТАЖУ
НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ………………………………….35
2.1 Аналіз порушень технології виконання робіт з влаштування навісних
вентильованих фасадів…………………………………………………………..35
2.2 Визначення ключових вузлів та компонентів, що підлягають
модернізації………………………………………………………………………40
2.3 Теоретичні дослідження конструкцій робочих вузлів та моделей
навісних вентильованих фасадів………………………………………………..42
2.4 Теоретичні дослідження можливості впровадження модифікованої
конструкції вентильованих навісних фасадів…………………………………..44
2.5 Оцінка вологого режиму огородження. Методи
розрахунку………………………………………………………………………..47
2.5.1 Методи розрахунку вологого режиму зовнішніх захисних
конструкцій………………………………………………………………………47
2.5.2 Розрахунок огороджувальних конструкцій на конденсацію
вологи……………………………………………………………………...……..48
2.5.3 Моделювання та оптимізація процесів перенесення вологи в
утеплювачі……………………………………………………………………….49
3

2.5.3.1 Методика проведення теоретичних розрахунків
будівельних конструкцій з використанням програми «COMSOL
Multiphysics»……………………………………………………………………..49
Висновки по другому розділі…………………………………………….50
РОЗДІЛ 3. ТЕХНІЧНІ, ТЕХНОЛОГІЧНІ ТА ОРГАНІЗАЦІЙНІ РІШЕННЯ
ЩОДО ВЛАШТУВАННЯ ТА ОРГАНІЗАЦІЇ НАВІСНИХ
ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ………………………………………………..52
3.1 Результати розрахунків……………………………………………….52
3.1.1 Результати статичних розрахунків………………………….52
3.2 Пропозиції щодо оптимізації технічних рішень улаштування
навісних вентильованих фасадів…………………………………………..……55
3.3 Техніко-економічне обґрунтування запропонованих заходів………65
3.3.1 Аналіз економічної ефективності………………………..…..65
Висновки по 3 розділу……………………………………………………74
РОЗДІЛ 4. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧИХ
ПОКАЗНИКІВ ВЛАШТУВАННЯ РОБІТ З НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ
ФАСАДІВ …………………………………………………………………….….75
4.1 Пропозиції щодо технології та організації улаштування навісних
вентильованих фасадів…………………………………………………………..75
4.2 Рекомендації щодо організації приймального контролю…...………77
4.3 Практична реалізація результатів…………………………………….80
Висновки по 4 розділу ……………………………………………………81
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ………………………………………………..……….83
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………….85

4

ВСТУП
Актуальність теми дослідження пов'язана з тим, що вдосконалення
технології облаштування навісних вентильованих фасадів дозволить
скоротити терміни та витрати на конструкції.
Останнім часом стали все частіше використовуватися навісні
вентильовані фасади (НВФ) для реконструкції та будівництва нових об'єктів.
Конструкція НВФ ефективно вирішує питання енергозбереження. Багато
матеріалів з різними кольорами дозволяють вписати їх у загальний вигляд
будівлі.
Дані фасадні системи повинні забезпечувати високий показник таких
характеристик, як міцність, легкість, дешевизна і підкреслення загальної
архітектури будівлі. При виконанні всіх вимог це тягне за собою збільшення
не тільки облицювального матеріалу, а й підвищення собівартості за рахунок
конструктивного рішення щодо збільшення несучої здатності
огороджувальної конструкції та зниження матеріаломісткості фасадних
систем.
Навісні фасади на сучасному ринку мають велику кількість типових
конструктивних рішень. Компанії на ринку користуються розробленими у
Європі навісними фасадами та його елементами, з невеликими правками.
Більшість досліджень, пов'язаних з поліпшенням конструкторських
рішень спрямовані у бік розробки окремих елементів, а чи не всієї системи
загалом. Тому не виходить використовувати ефективно системи навісних
вентильованих фасадів по всіх територіях нашої країни.
Мета досліджень – удосконалення технології та організації робіт з
влаштування навісних вентильованих фасадів будівель, що експлуатуються.
Для досягнення поставленої мети було поставлено такі завдання:
1. Аналіз способу влаштування фасадних систем вітчизняного та
зарубіжного виробництва;
2. Дослідження конструктивних рішень навісних вентильованих
фасадів;
3. Розробка пропозиції щодо змісту типових технологічних карт
влаштування навісних вентильованих фасадів;
4. Розрахунок ефективності технології та організації робіт з
влаштування навісних вентильованих фасадів будівель, що експлуатуються.
Предметом дослідження магістерської роботи є способи, методи,
прийоми виконання робіт із влаштування вентильованих фасадів.
Об'єкт дослідження даної роботи – технологія влаштування навісного
вентильованого фасаду.
5

Методи дослідження. Аналіз, синтез, економічний аналіз,
моделювання.
Практична значимість полягатиме в можливості експлуатації
пропозицій щодо технології та організації робіт з влаштування навісних
вентильованих фасадів експлуатованих будівель, у практичній діяльності
будівельних організацій при виконанні цього виду робіт. Обсяг та структура
роботи.

6

РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ
КОНСТРУКЦІЙ СИСТЕМ НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ
ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇХ МОНТАЖУ
1.1 Аналіз існуючих систем навісних вентильованих фасадів, їх
різновидів і спеціальних конфігурацій

Навісні вентильовані фасади (НВФ) - це конструкції, які мають великі
переваги, оскільки вони не пропускають шум і зберігають тепло будівлі.
Термін служби НВФ досить великий. Незважаючи на очевидні переваги,
ці проекти мають відносно невисоку вартість [1, 2, 3]. Робота з цими фасадами
має виконуватися за певними правилами.
Конструкція однієї з найпоширеніших систем НВФ показано рисунку
1.1.

1 - утеплювач; 2 - тарілковий дюбель кріплення утеплювача; 3 - основа;
4 - кронштейн; керамограніту, 10 -горизонтальний профіль, 11 - вертикальний
профіль
Рис. 1.1 – Пристрій вентильованого фасаду з панелями з керамограніту

Різні компоненти, що входять до НВФ, різні матеріали, різних марок
представлені на сайтах компаній-виробників.
Елементи представленої конструкції можна розбити на підгрупи:
облицювальна частина; повітряний зазор; теплоізоляційний шар; фасадна
підсистема.
7

Вітрогідрозахисна мембрана, як правило, встановлюється у шар ізоляції
від повітряного зазору.
При застосуванні у новому будівництві цих фасадних систем можуть
використовуватися високотехнологічні негорючі матеріали. Також може
використовуватись вітрозахист класу пожежної небезпеки КМ0.
Застосування цих матеріалів забезпечить надійний захист від вологи та
механічних впливів.
В Україні НВФ поширені у кількох видах – з оцинкованої сталі,
нержавіючої сталі чи алюмінію. Його можна встановити: стандартний
кронштейн кріпиться до стіни або підставка кріпиться до перекриття.
Види облицювання по НВФ можуть бути такими: з плиткою, викладені
металевими коробками та металевими панелями, керамічною плиткою,
плитами з натурального каменю.
У НВФ можуть використовуватися такі види утеплювача: на основі
коротких скляних волокон (двошарові та багатошарові); на основі базальту
(двошарові та багатошарові).
Влаштування фасадної підсистеми НВФ з керамогранітними плитами
представлено на рисунку 1.2.
За даними рисунку 1.2 найбільш важливим елементом конструкції НВФ
можна назвати теплоізоляційний шар. Незважаючи на швидкий розвиток
виробництва НВФ, більшість поставок теплоізоляції на українському ринку,
як і раніше, належить іноземним компаніям, особливо європейським: URSA
(Америка), ISOVER (Франція), ROCKWOOL (Данія), Техноніколь (Україна)
та ін. Ці компанії є міжнародними концернами та мають на території України
заводи із виробництва комплектуючих НВФ[4].
Будучи частиною іспанського концерну URALITA, компанія URSA –
одна з провідних компаній на європейському будівельному ринку та один із
найвідоміших брендів будівельних матеріалів.
URSA пропонує широкий асортимент тепло- та звукоізоляційних
матеріалів для будівництва нових та реконструкції вже існуючих будівель та
споруд.
Основні продукти – короткі скляні волокна та ізоляція з
пінополістиролу, на основі мінеральної ізоляції, призначені для підвищення
теплоізоляції та звукоізоляції.
ISOVER є першим та єдиним брендом у нашій країні, під якою
виробляється мінеральна вата на основі коротких волокон, скловолокна чи
базальту.

8

1 – захват несучий, з анкером і гвинтами, 2 – салазка несуча, 3 – стійка
несуча, 4 – прокладка терморозриву, 5 – кронштейн несучий, 6 – фіксація
стійки, 7 – кронштейн несучий, 8 – фіксація стійки, 9 – захват опорний
анкером, 10 – ущільнювач, 11 – захват несучий з анкером та гвинтами, 12 –
ущільнювач, 13 – стійка несуча, 14 – салазка опорна, 15 – салазка несуча
Рис. 1.2 – Влаштування фасадної підсистеми НВФ з керамогранітними
плитами

Одношарове утеплення низької густини скляного штапельного волокна
використовується при реконструкції та ремонті фасадів. Утеплювач має
обмеження за висотністю будівель та споруд.
9

Двошарове утеплення складається з двох шарів ізоляції: внутрішній шар
є основним шаром і зовнішній шар ізоляційний підвищеної щільності і
міцності.
Для укладання верхнього шару можна встановити ISOVER Ventfasad (на
базі плити з мінеральної вати з коротким волокном), що забезпечує високий
термічний захист. Через свій розмір (1190 х 1380 мм), зменшується кількість
механічних елементів кріплення, але виникає ефект «парусності». У разі
монтажу на великих висотах збільшується потік повітря, що спричиняє деякі
незручності при монтажі плит. Даний утеплювач негорючий, має групу
горючості Г1 [1, 4, 5].
Системи ROCKWOOL можуть мати один або кілька шарів теплового
захисту. Облицювання може бути виготовлене з різних фасадних облицювань
(пресованими плитами з кам'яної вати). Установка виконується таким чином,
щоб зберегти щілину шириною 60 мм. Цей простір необхідний для
забезпечення циркуляції повітря.
Використання вентильованого фасаду дозволяє, перш за все, «одягти»
фасад у новітні облицювальні матеріали, а також збільшити теплові та
акустичні властивості зовнішньої структури, що робить її найбільш стійкою
до шкідливих впливів атмосферного середовища.
Єдина проблема ліквідності залишається невирішеною. Одночасні
витрати на будівництво не будуть окупні під час будівництва нової оболонки
будівлі. Використовується фасадна система з простором, що вентилюється,
через певні фактори:
- дорогі компоненти;
- низькі ціни на енергоносії;
- кредити з високою процентною ставкою.
Ця структура має максимальний термін служби 50 років.
Одноразовий термін повернення інвестицій для найбільш економічно
ефективних фасадних систем складає від 45 до 50 років.
У деяких випадках застосування вентильованих фасадів з ізоляцією і без
ізоляції в існуючих зовнішніх оздобленнях, у більшості випадків застосування
вентильованих фасадів виправдане, в деяких випадках - єдине реальне
рішення.
Згідно з опитуванням, з урахуванням прогнозованих даних, збільшився
попит на утеплення зовнішніх стін навісними фасадними системами.
Статистика збільшення попиту застосування систем НВФ зображено як
рисунку 1.3.
10

Рис. 1.3 – Статистика збільшення попиту застосування систем НВФ

На рисунку 1.4 показано частку систем вентильованих фасадів у
загальному обсязі ринку нерухомості.
ІншеЖ; и1т%лові
будинки; С6к%ладські
Офісні та
комплекси; 17%
адміністративні
Виробничі
будівлі; 43%
приміщення;
14%
Торгові центри;
19%
Житлові будинки Складські комплекси
Виробничі приміщення Торгові центри
Офісні та адміністративні будівлі Інше

Рис. 1.4 – Частка використання НВФ у будівлях і спорудах

Досі більшість будівель облицьовується українськими матеріалами,
оскільки дешевші, отже, і доступніше. Для будівництва адміністративних
будівель та житла преміум-класу використовуються матеріали закордонних
виробників.

1.2 Аналіз технології улаштування існуючих систем навісних
вентильованих фасадів, відомі модифікації та адаптації

Встановлення вентильованого фасаду – це складний процес, який
11

потребує кваліфікованого методу та спеціальних знань. В іншому випадку
облицювання будівлі виглядатиме неякісно.
Крім дефектів фасаду, що з'являються в конструкції через погану
установку встановлені композитні панелі, які можуть бути розірвані під
впливом сильних вітрів [1, 3].
З цих причин монтаж вентильованих фасадів повинен проводитися під
наглядом кваліфікованого фахівця, який має достатній досвід поводження з
навісними фасадами та може вести роботи з керівництва будівельними
групами.
Процес установки вимагатиме процесу підготовки, який включає
наступні кроки:
- обгородити ділянку, де проводяться будівельні роботи, таким чином,
щоб не дозволити стороннім особам випадкове потрапляння в цю область.
Інтервал між огорожею та будинком повинен становити не менше 4 м;
- здійснюючи установку підйомників, необхідних для монтажних робіт,
потрібно оглянути їх на наявність поломок та несправностей;
- будмайданчик має бути оснащений спеціальним обладнанням;
- у спеціальних приміщеннях проводиться збирання каркасних
конструкцій та підготовка фасадних панелей. Також частина приміщень має
бути відведена під склад.
Монтаж вентильованих фасадів можливий лише за хорошої погоди.
Встановлення при сильному вітрі, густому тумані, дощі та снігу суворо
заборонено.
Перед тим, як встановити опорні профілі, необхідно зробити розмітку,
орієнтуючись при цьому на мануал, що йде разом із комплектом композитних
фасадних панелей.
Відстань між кронштейнами зазвичай становить 50 см.
Відстань горизонтальні може бути різних розмірів, враховуючи ширину
фасадної касети [4,5].
Потрібно зробити відмітку на краю ділянки стіни, щоб встановити
вентфасад. Маркування вертикальне проходить через лінію схилу, а
маркування горизонтальні робиться горизонтально. Одночасно повинні
робити позначки фарбою, яка не змивається під впливом вологи.
Інші точки слід відзначати за допомогою вимірювального пристрою,
лазерного рівня та вертикальної стінки, спостерігаючи за тим же інтервалом
часу. Після цього можна розпочинати монтаж кронштейнів.
Монтаж опорних кронштейнів здійснюється поетапно:
- за допомогою будівельного дриля необхідно зробити отвори у
зазначених точках на стіні;
12

- перед монтажем кронштейнів необхідно укласти ущільнювач з
пароніту з використанням дюбелів;
- монтаж несучих кріплень вентфасаду здійснюється за допомогою
анкерних дюбелів, що фіксуються спеціалізованим інструментом.
Облаштування теплоізоляції та захисту від вітру здійснюється
наступним чином:
- у теплоізоляції проробляються прорізи під виступи елемента кріплення
вертикально, після чого щільно на них розміщуються;
- теплоізоляція у верхній частині забезпечує захист від вітру, що
кріпляться таким же чином, але повинні бути тимчасово посилені;
- над захистом від вітру роблять отвори дрилем під дюбелі типу грибок,
які прибиваються в 5 місцях плити утеплювача.
Схема теплотехнічного розрахунку, вказана у посібнику
теплоізоляційного комплекту, допоможе визначити необхідну товщину
утеплювача. Дюбелі-грибки повинні прибиватися не ближче ніж 5 см від краю
утеплювача.
Розташування теплоізоляції здійснюється знизу, з боку фасаду, тому
подальший напрямок робіт направлений вгору будівлі.
Плити теплоізоляції розташовані в ступінчастій системі, тому між ними
не утворюються великі зазори.
Плити теплоізоляції кріпляться до стіни спеціальними дюбелями, які
зазвичай бувають тарілчастого типу із розпірними стрижнями. Якщо при
монтажі плит утеплювача використовується паропроникна вітрозахисна
плівка, то зміцнення плит виконують двома дюбелями, після чого їх
покривають плівкою. Далі використовуються інші дюбелі, передбачені
проектом. На одну плиту в середньому потрібно використовувати по 5
дюбелів. Якщо між утеплювачем та стіною є зазори, необхідно
використовувати 7-8 дюбелів. Це дозволить усунути наявні зазори.
При укриванні утеплювача плівкою стежать за тим, щоб полотнища цієї
плівки перекривали один одного на 100-150 мм, а шви між полотнищами
заклеюють спеціальною клеючою стрічкою. Профілі та салазки
встановлюються на елементи кріплення тільки після того, як пластини
утеплювача з плівкою будуть встановлені на стіну.
При використанні систем вентильованих фасадів закордонного
виробництва доводиться стикатися з наступною проблемою, яка полягає в
тому, що якість стін-основ не відповідає вимогам цих систем.
Інша проблема полягає в тому, що замовляти системи доводиться
заздалегідь, за 2-3 місяці до закінчення будівництва, і тому неможливо з
найбільшою точністю підрахувати, які елементи знадобляться і в якій
13

кількості. І як показує практика, найчастіше їх замовляють у меншій кількості,
ніж треба. І доводиться знову замовляти, що призводить до непередбачуваних
матеріальних втрат.
Для того щоб використовувати системи НВФ, необхідно провести
підготовчу роботу. Особливо це стосується визначення кількості теплової
енергії, що витрачається.
Так, наприклад, було проведено утеплення будівлі у повному обсязі,
внаслідок чого опір теплопередачі підвищився. Але, незважаючи на це, подача
тепла в цей будинок у зимовий час не зменшилася, що призвело до того, що в
будинку стало дуже жарко, і люди, як кажуть, опалювали вулицю, відчиняючи
вікна. Тому мети, заради якої було проведено утеплення, було не досягнуто.
Ось чому потрібно, щоб все було враховано, перш ніж приступати до
утеплення.
Якщо розглядати нашу дійсність, то виявляється, що багато будівель у
нашій країні давно перейшли рубіж своєї експлуатації, тому вони потребують
відновлення.
Мета такої діяльності, як реконструкція та капітальний ремонт житлових
та громадських будівель полягає в тому, щоб якнайкраще зберегти основні
фонди невиробничої сфери, не допустити їх передчасного старіння, а отже,
необхідно їх відновити, покращити їх споживчі якості та підвищити
комфортність.
Одним з елементів будівлі, який найбільше піддається впливу
зовнішнього середовища, є фасад будівлі. На нього впливають великі перепади
температури, підвищена вологість, вплив вітру і так далі. Якщо подивитися на
будинки, які були збудовані років 30–50 тому, то, що ми бачимо.
Фасад у цих будівель на той час при будівництві або не облицьовувався,
або просто штукатурився, і зараз під впливом навколишнього середовища ці
фасади повністю зруйновані. Незважаючи на те, що самі будівлі досить міцні,
фундаменти абсолютно цілі, несучі стіни та перекриття в порядку, що дозволяє
їм експлуатуватися ще не один десяток років.
Тому почали замислюватися про захист фасаду і в результаті з'явилася
нова технологія захисту стін будівель – фасади, що «вентилюються».
В основі цієї технології лежить наявність навісної облицювальної
системи, до складу якої входять кронштейни, профілі, кріпильні та інші
елементи.
Ця система хороша ще тим, що її можна використовувати у будь-який
час експлуатації будівлі.
Переваги такої системи:
- захист фасаду від зовнішніх впливів;
14

- надання будівлям гарного та «доглянутого» зовнішнього вигляду;
- надання будівлі нового архітектурного стилю;
- різні варіанти і забарвлення обробки;
- утеплення будівель;
- простота складання.
Вентильовані фасади - це ефективна сучасна технологія, яка призначена
захистити будинок від шкідливого впливу навколишнього середовища, і
зробити будинок сучасним та привабливим.
А через те, що деякі вентильовані фасади передбачають утеплення, то це
ще й несе економію при використанні енергоресурсів для опалення. Тому
окупність таких фасадів відбувається в середньому за 5-6 років, а термін
служби досягає 30-40 років.
Крім того, легше відремонтувати фасад за допомогою вентильованого
фасаду, ніж збудувати новий будинок. З погляду економії, використання
вентильованого фасаду вигідніше, ніж будівництво.
Монтаж фасаду, що вентилюється, виконується, [4,5]:
Установка кронштейнів. Саме кронштейни є основою кріплення
фасадної конструкції на стіні будівлі. Кронштейни, профілі виготовляються з
алюмінію або нержавіючої або оцинкованої сталі.
Монтаж утеплювача. Необхідно не допускати зволоження утеплювача,
тому що це відразу знижує його якість, тому його після встановлення
вкривають мембраною.
Монтаж напрямних профілів. У разі монтажу вентильованих фасадів
використовують вертикальне встановлення цих профілів. Таке розташування
профілів дозволяє повітряним потокам вільно переміщатися вентиляційним
зазором.
Встановлення облицювання. Монтаж плит облицювання є найлегшим
етапом встановлення вентильованого фасаду. Монтаж починається знизу
вгору або горизонтально або вертикально.
При монтажі використовуються різні допоміжні елементи: клямери,
ущільнювачі, заклепки, зазори, вставки, затискачі.
Ці елементи допомагають утримувати плити, не дають виникнути
вібраціям та усуненням.
Для стійкості до кількох монтажних циклів монтажу допоміжні
елементи повинні бути добре закріплені на несучих профілях підсистеми.
Навісний вентильований фасад є навісною конструкцією, що складається з
декількох шарів, які закріплені на несучій стіні: шар утеплювача, шар вітро-
гідроізоляційний паропроникної мембрани, підсистеми кріплень навісного
фасаду і зовнішнього облицювання для декору фасаду.
15

Облицювання може виконуватися з керамограніту, металевих панелей
та ін.
Кріплення конструкції повинно виконуватися таким чином, щоб між
будівлею залишався зазор для вентиляції повітря.
Вентильований повітряний проміжок дозволяє знизити втрати тепла
навісної конструкції. Один з різновидів навісного вентильованого фасаду -
сайдинг.
Вініловий сайдинг – це профільні панелі для обробки зовнішньої
частини будівлі. Найчастіше зустрічаються панелі три-чотириметрові та
шириною від 100 до 500 мм. Оздоблювальні пластини вінілового сайдингу
виробляються з полівінілхлориду, поверхня їх матова, не потребує
додаткового фарбування. З-за різних добавок і присадок залежить якість
вінілового сайдингу, завдяки яким сайдинг має потрібні характеристики:
колір, міцність, стійкість до зовнішніх сонячних впливів кращої,
демонструють зміни при великих температурах. Вініловий сайдинг має
фарбування по всій довжині профілю.
Класична палітра включає 12 кольорів. Вінілове облицювання після
монтажу на фасаді має еластичну поверхню, сприйнятливу до ударів і слабко
чутливу до напруг, які іноді виникають через зміщення окремих компонентів
конструкції будівлі.
Хорошим захистом стін від зовнішніх факторів погоди та коливань
температури від –30°С до +55°С є вініловий сайдинг. Через вініловий сайдинг
проходить пара та повітряні потоки з боку стін будинку, через що не
відбувається конденсат. Вініловий сайдинг не розсихається з часом, не гниє,
не тріскається і не схильний до шкідливого впливу комах. При контакті з
вогнем сайдинг плавиться та активно не горить.
Фасадний керамограніт виготовляють у вигляді плит. Керамічний граніт
виготовляється з глини різних сортів, кварцового піску, польового шпату,
мінеральних компонентів та пігментів, що фарбують.
Виготовлення плит відбувається методом пресування 500 кілограм на
квадратний сантиметр, через що плитка керамограніта має однорідну за
щільністю структуру.
Фасадний керамограніт є найтвердішим натуральним каменем, лише
трохи поступається найтвердішому мінералу у світі, алмазу.
Тому облицювання даним каменем має високу зносостійкість.
Металевий сайдинг є інноваційним матеріалом для зовнішньої обробки
будівель. Матеріал, з якого роблять металевий сайдинг - оцинкована сталь
холодного прокату або алюмінієвий сплав.
Металосайдинг має високі експлуатовані властивості, такі як: стійкість
16

до природних факторів старіння; легка сприйнятливість матеріалом водного,
кислотного та лужного середовища, сильним температурним коливанням –
можливе застосування при температурах від –50 до +50°С.
Отже, фасад виконує захисні функції, забезпечуючи теплоізоляцію в
будівлі. Також це дозволяє зберегти старі зовнішні стіни, і при реконструкції
будівель їх заміни не потрібно.
Монтаж таких конструкцій проводиться сухим методом і може
здійснюватися будь-якої пори року за будь-яких погодних умов.
Необхідно надійно посилювати кріплення утеплювача під час
встановлення його на стіну, тому що його може відірвати сильним вітром
через малу вагу теплоізоляційного матеріалу (пінополістирол, пінопласт).
Встановлюючи вентильовані фасади, обов'язково слід подбати про
пожежну безпеку внутрішньої частини. Для цього розміщуються
протипожежні розриви [6].
При встановленні опорних профілів, у пази висувних кронштейнів
необхідно надіти опорні профілі та зафіксувати їх за допомогою спеціальних
заклепок.
При закріпленні до випуску кронштейна необхідно розміщувати
опорний профіль більш вільно, що дозволить компенсувати температурну
деформацію під час руху по вертикалі.
Таким чином, установка вентильованого фасаду представляє собою
досить трудомісткий процес, що вимагає якісного виконання професійних
навичок. В іншому випадку облицювання будівлі виглядатиме неякісно.
Таким чином, класифікація навісних вентильованих фасадів має такий
вигляд (Таблиця 1.1).
За класифікаційною ознакою фасади діляться: за видом облицювального
матеріалу, за матеріалами несучої конструкції, від наявності
теплоізоляційного шару, за типом кріплення, за терміном експлуатації.
Класифікаційні ознаки представлені у другому стовпці таблиці 1.1.
Рекомендована величина зазору в зонах стику становить 8-10 мм.
Технологія монтажу вентфасаду на основі керамічного граніту
здійснюється в наступному порядку:
- проводиться розмітка під отвори на опорних профілях, куди надалі
закріплюватимуться клямери;
- здійснюється висвердлювання отворів по краях касет вентфасаду за
допомогою електродриля. Їхня величина повинна становити на 0,25 мм більше
діаметра заклепки;
- за допомогою заклепок до обрешіточної конструкції прикріплюються
клямери, разом з тим здійснюється встановлення фасадних касет з керамічного
17

граніт. Вони кріпляться саморізними гвинтами, що у комплекті з вентфасадом;
- схема встановлення вентфасаду з алюмінію визначається виходячи з
різновиду кріплення панелей, які бувають або із замком, або без нього;
- перш ніж закріпити панель, необхідно наклеїти на замок двосторонню
клейку стрічку, яка покликана зміцнити кріплення
- панелі закріплюються до вертикальних опорних профілів за допомогою
саморізних гвинтів. При цьому потрібно дотримуватися послідовності при
кріпленні панелей у замок.

Таблиця 1.1 - Класифікація навісних вентильованих фасадів
Класифікаційна ознака Класифікаційна підознака
- натуральний камінь;
- керамограніт;
- агломератна плитка або штучний камінь;
- фіброцемент;
На вигляд - алюмінієві композитні панелі;
облицювального - лінеарні панелі;
матеріалу - ламінат високого тиску;
- скляні панелі;
- теракотова кераміка;
- альтернативні матеріали: клінкерна плитка, HPL
панелі, фотоелектричні модулі, медіакасети
- оцинкована сталь;
За матеріалами несучої - нержавіюча сталь;
конструкції - алюміній та його сплави;
- дерево.
Від наявності - з шаром теплоізоляції;
теплоізоляційного шару - без шару теплоізоляції;
- панелі з кронштейном на стіні;
По типу кріплення
- панелі з кріпленням в плити перекриття;
- 20 років;
По строку експлуатації - 50 років;
- 80 років;

Після проведених операцій слід переконатися, що композитні панелі
мають щільне з'єднання з каркасом. Не повинно бути проміжків і перекосів,
що перевищують допустиму норму.
Вся робота повинна проводитися акуратно, тому що алюміній легко
18

подряпати та пом'яти.
Крім дефектів, що виникають на фасаді будівлі внаслідок неякісного
монтажу, погано змонтовані композитні панелі можуть зірватися під впливом
сильних вітрів.
Таким чином, в результаті дослідження було встановлено, що багато
будівель у нашій країні давно перейшли рубіж своєї граничної експлуатації,
тому вони потребують відновлення. Мета такої діяльності, як реконструкція
та капітальний ремонт житлових та громадських будівель полягає в тому, щоб
якнайкраще зберегти основні фонди невиробничої сфери, не допустити їх
передчасного вибуття, а отже, необхідно їх відновити, покращити їх споживчі
якості та підвищити комфортність.

1.3 Аналіз інноваційної діяльності, що проводиться у сфері
модифікації конструкцій навісних вентильованих фасадів

При проектуванні висотних будівель основною особливістю є
динамічні навантаження вихрової пульсації, які у кілька разів можуть
перевищувати середню величину. На фасадах виникають місця з
найчастішими знакозмінними величинами, навіть при стабільному вітровому
навантаженні. Внаслідок чого, провідні дослідні установи, почали розробляти
спеціалізовані моделі для розрахунку вітрових навантажень на фасади
будівель.
На даний момент існує кілька напрямків дослідження на величин та
характеристики вітрового навантаження фасадів будівель: створення числових
моделей на основі CFD технологій математичного моделювання шляхом
продування моделей будівель в аеродинамічній трубі.
Для отримання точного результату проводиться розрахунок за
методикою чисельного моделювання за допомогою «важких програмних
пакетів» (FLOW3D, FLUENT, STARDCD, VP2/3 та ін.).
Для розуміння повітряних потоків вентильованого фасаду під час його
використання в Китайському університеті Цінхуя робили комплексні натурні
випробування у камері DCF.
При процесі розуміння повітрообміну в НВФ робили моделювання за
допомогою бази CFD, внаслідок чого результати експериментів були близькі
до отриманих [4,5,7].
У дослідженнях [3,8] запропоновано загальну методику визначення
вітрових навантажень на фасадні системи.
Головний індекс надійності (β) [9]. Розраховується як:
19

де Ф -нормальний розподіл; ра - ймовірність відмови; β0 –припустимий
індекс надійності. г = 1 - pf - ймовірність працездатного стану знаходимо за
формулою:

Усі компоненти огороджувальних систем мають термін експлуатації,
який обчислюються з відношення:

де Cdk - діюче значення опору конструкцій; Cd,min - мінімально
допустимий опір захисних конструкцій; Cd – проектний опір
огороджувальних конструкцій; C * (t) - опір огороджувальних конструкцій,
знайдений в ході використання, в момент часу t; F(t) – функція зниження опору
огороджувальних конструкцій у часі.
Під час здачі об'єкта вона дорівнює:

В момент часу дo закінчення експлуатації:

У таблиці 1.2 наведено цільові індекси надійності та ймовірності відмов
будівель при різних заходах та наслідках помилок.

20

Таблиця 1.2 – Цільові індекси надійності β та ймовірності відмов
будівель
Наслідки помилок
Відносні затрати на
Малі Середні Великі
Large (А) β=3.1(po≈10-3) β=3.3(р0 ≈5*10-4) β=3.7(р0≈10-4)
Normal (В) β=3.7(ро≈10-4) β=4.2(р0≈105) β=4.4 (р0 ≈5*10-6)
Small (С) β=4-2(ро≈10-5) β=4.4(р05*10-5) β=4.7(р0≈10-6)

Відношення між витратами викликаними помилками та вартістю
конструкції: r = Som/Sк, характеризує фінансові втрати.
У Канаді М.З. Росса провів випробування IRC щодо вітрових
навантажень, що надаються на дві будівлі різної конструкції фасаду [10]. У
ході цього дослідження було виявлено, що через знакозмінні вітрові
навантаження в НВФ поява втомних явищ є однією з проблем.
На сьогоднішній день проводиться багато експериментальних
випробувань елементів конструкції НВФ на вібростендах [4,5,10].
Підвищені вимоги до динамічних характеристик відносяться до
конструкцій висотних будівель. Отже, необхідно збільшити надійність
конструкцій НВФ.
Виходячи з цього, можна провести аналіз випробувань та виявити, що
відсутня системи НВФ із прихованими кріпленнями облицювання.
На даний момент є два способи вирішення цієї проблеми:
- введенням допоміжних зон монтажу зовнішнього шару;
- жорстким кріпленням зовнішнього шару до підконструкції при
використанні заклепок [11,12].
Матеріаломісткість системи та трудомісткість монтажу фасаду
збільшуються через додаткові місця кріпленням елемента облицювання.
Температурні зміни можуть викликати серйозну напругу в елементах
конструкції, що в свою чергу призводить до деформацій.
Таким чином, елементи фасадних конструкцій мають вільно
переміщатися. Також у навісних системах елементи підсистеми та АКП мають
бути узгоджені між собою [11].
Вузол кріплення дозволяє передавати навантаження на основу. Також
може застосовуватися такий тип конструкції як «наскрізна шпилька» але таке
кріплення не застосовується не доволі широко, у зв'язку з тим, що її
довговічність оцінити неможливо [13].
21

У [13] розроблено проект стандарту "Анкерні кріплення для фасадних
систем". Автор вивчав різні варіанти підвищення міцності та дійшов висновку,
що підвищити міцність можливо за рахунок використання анкерних систем
НВФ з бетонних кам'яних матеріалів, просочених полімер речовинами, що
містять. У даному дослідженні розроблено технологію просочення – у гніздо
анкеру.
У дослідженні [12] також представлено розробку нових методик
випробування корозійної стійкості конструкції НВФ.
Ще однією не менш важливою проблемою для забезпечення надійності
НВФ є розміщення елементів кріплення в конструкції. При оцинкованих
гвинтах у конструкції корозія алюмінію має зменшуватися, але при цьому між
алюмінієвими та оцинкованими поверхнями створюються невеликі зазори,
куди випадає конденсат, і надалі будуть створюватися пористі гігроскопічні
нашарування пилу, які змінюють умови для корозії металів.
Через нестійкість компонентів НВФ під впливом пульсуючого
навантаження вітру під час експлуатації підсистеми можливе розширення
зазорів, які змінюють стійкість з'єднання до корозії.
Незважаючи на всі ці проблеми, пов'язані зі стійкістю до корозії
заклепувальних з'єднань та фіксації матеріалів за допомогою саморізів, дані
вузли є на сьогоднішній день найпопулярнішими, оскільки їхня
технологічність і мала трудомісткість монтажу перевищує всі показники в
порівнянні з болтовими з'єднаннями.
Проаналізувавши вітчизняні, а також зарубіжні дослідження
антикорозійного захисту металу було визначено, що для підтримання
тривалого часу експлуатації анкерів товщина шару цинку має бути не меншою
за 35–40 мкн.
Мінеральна вата має певну кислотність, що свідчить про її агресивні
властивості у відносинах з металами.
Щоб утеплити стіни при влаштуванні НВФ найчастіше використовують
плити з мінеральної або скловолокнистої вати. Ґрунтуючись на
спостереженнях, було встановлено, що недопустиме перезволоження
утеплювача з мінеральної вати за тривалий проміжок часу [8,12].
Під час монтажу НВФ утеплювач зазнає великих навантажень та
можливе отримання деяких деформацій. Це питання розглянуто у [8,12],
сформульовані вимоги до утеплювача (пружності, стисливості, гнучкості,
стійкість на розтягування та стиснення, постійної форми та габаритів у процесі
використання).
У дослідженні [12] досліджено питання, які стосуються надійності
використання ізоляції вентильованого фасаду, обґрунтовано можливість
22

оптимізації структури термоізоляції рахунок регулювання витрати в’яжучого.
На сьогодні більшість НВФ з облицюванням АКП не розраховують у
своїх системах вентиляцію швів між елементами зовнішнього шару. Якщо
буде відсутній приплив повітря через шви компонентів обшивки, це призведе
до накопичення вологи в утеплювачі і зведення нанівець його теплотехнічних
характеристик [14].
У дослідженні [14] здійснили дослідження про розрахунок утеплювача
НВФ (з облицюванням керамогранітними плитами) на предмет зволоження, за
рахунок косого дощу та враховуючи аеродинаміку будівлі.
За фактом було визначено, що краплі, які стікають поверхнею
облицювальних плиток, не мають жодних шансів дістатися до утеплювача.
Також були зроблені розрахунки для НВФ, з облицювальними
керамогранітними плитками, приймаючи товщину повітряного прошарку, що
вентилюється, 100 мм, а ширину між швами у плитки 6 мм.
У результаті було виявлено, що кількість вологи, яка потрапляє через
шви, дорівнює 25 г/м². Це значення кількості вологи набагато менше, ніж та,
яка потрапляє рахунок дифузії.
У [14] розроблено комплексну методику розрахунку визначення
залежність поздовжньої фільтрації на теплозахисні властивості системи. Ця
методика ґрунтується на тому, що на обраній ділянці можна знизити теплові
втрати, до того ж, як на інших ділянках фасаду будуть заповнюватися запаси
тепла.
Так, за даною методикою, можна вибрати ділянки фасаду, де потрібно
встановити вітрозахист [14].
У дослідженні [14] представлено унікальну математичну схему передачі
тепла частини стіни з вентильованим фасадом при поздовжньому очищенні
повітря в теплоізоляції. Автор запропонував метод оцінки впливу
горизонтальної фільтрації повітряних потоків у теплоутримуючому матеріалі
на теплозахисні характеристики стін. Також виявлено вплив коефіцієнтів
повітропроникності від ступеня щільності волокнистих утеплювачів.
За результатами теплотехнічних розрахунків стану вентильованих
фасадів було встановлено, що неоднорідність конструкції НВФ значно
погіршує теплотехнічні показники конструкції.
Дослідження теплотехнічних характеристик навісних конструкцій
ґрунтується на зарубіжному досвіді. Так, вищезгаданими авторами дається
оцінка факторів, що впливають на енергоефективність захисних конструкцій.
Проаналізувавши зарубіжні роботи, можна дійти висновку, що в
європейських країнах широко застосовуються методи фіксування
теплотехнічної неоднорідності фасадів, що вентилюються, з урахуванням його
23

теплового опору. Однак ці методики експериментально не підтверджені.
Швейцарською асоціацією з вентильованих фасадів SFHF також
представлені нові розробки методик визначення необхідного повітряного
прошарку. Величина повітряного прошарку залежить від висоти будівлі, так
при висоті h>6 м зазор повинен бути в 2 см, при h > 22 м – 3 см, при h > 22 м –
4 см. Щоб покращити вентиляцію повітря в зазорах можна проводити витяжні
та припливні отвори у верхній та нижній частині фасаду [10,11].
У методиці розрахунку наведеного опору теплопередачі, яка відповідає
європейським стандартам, описується основні вимоги до термоізоляції
будови. Вивчено основні проблеми обчислення приведеного опору
теплопередачі з урахуванням теплопровідних включень. Облік містків холоду
досі проводитися з великою неточністю, а деяких випадках і зовсім помилково
[11].
У Німеччині обчислення теплових значень огороджувальних систем
проводяться згідно з DIN 4108. У цьому документі наводяться основні вимоги
до конструкцій містків холоду, а також наведені мінімальні величини опору
теплопередачі огороджувальних конструкцій [8, 10, 11].
Після проведення натурних досліджень було виявлено, що результати
вимірювань та встановлених обчисленого рівня температури повітря на виході
з прошарків або в різних перерізах по висоті прошарків, розрахованих
загальновизнаними методами, мають суттєві розбіжності у величину.
За результатами проведених досліджень були зроблені такі висновки:
НВФ має кращі звукоізоляційні характеристики щодо фасаду, в якому не
передбачений вентильований зазор.
Під час проведення загальних випробувань у лабораторії «Композит-
тест» композитного облицювального матеріалу з алюмінію було встановлено
розкид характеристик фізико-механічних властивостей композитів семи
різних виробництв.
В результаті випробувань було встановлено високий вплив на фізико-
механічні властивості АКП середнього шару полімерного, який входить до
складу композиту.
У дослідженні [13] розроблено інші підхід до розробки найкращого
способу встановлення НВФ методом багатокритеріального поліпшення
технологічних рішень.
В результаті проведених у 2004 році випробувань системи НВФ U-konс
облицюванням АКП Alucobond A2 було встановлено, що для забезпечення
всіх вимог пожежної безпеки для висотних будівель (більше 30 м) допустимі
АКП з індексом А2 [15,16].
Враховуючи рівень вогнестійкості, сьогодні як облицювальний матеріал
24

допускається застосовувати лише чотири види АКП – Alucobond A2, Alpolic
A2, Alpolic FR/SCM, Alpolic FR/TCM.
В результаті проведення європейських випробувань було встановлено,
що найбільш суттєвими характеристиками, які впливають на поширення
пожежі на фасаді, є негорючий матеріал, тому негорючими матеріалами,
облаштовують пожежні розриви.
Аналіз проведених досліджень у галузі проектування та розрахунку
навісних фасадних систем дає зрозуміти, що необхідно вдосконалити систему
монтажу вентильованого фасаду, забезпечити велику експлуатаційну
надійність та знизити трудомісткість монтажних робіт.

1.4 Навісні фасадні системи, що застосовуються у зарубіжному
будівництві
1.4.1 Конструктивні рішення навісних фасадних систем за кордоном

Закордоном навісні фасадні системи набули поширення раніше, ніж в
Україні.
У Німеччині одним із лідерів є компанія BEMO SYSTEMS.
Однією з розробок є фасадна система BEMO-BOND INVISIO, [17].

Рис. 1.5. Фасадна система BEMO-BOND INVISIO

Особливістю фасадної системи є такі значущі моменти:
1. Конструкція без теплових мостів: Енергозберігаючі та
теплоізоляційні властивості стін будь-якої конструкції розраховуються з
25

однаковою ретельністю. Однак лінійні, точкові і, звичайно, пов'язані з
використанням певних матеріалів теплові мости знижують характеристики
ізоляції. Кількість системних теплових мостів можна скоротити лише
використовуючи опорні конструкції з низькою теплопровідністю. По
можливості рекомендується не встановлювати лінійні опорні конструкції.
2. Консоль TEKOFIX використовується для обробки теплоізольованих
стін, які повинні відповідати високим та найвищим вимогам щодо
енергозбереження. Вона пропускає у 430 разів менше тепла, ніж металеві
матеріали. Використання консолі TEKOFIX може сприяти значній економії
теплоізоляції до 75%. Товщина обробки стінок значно скорочується завдяки
TEKOFIX. З'єднання біля вікон та дверей, а також весь монтаж значно
спрощуються і тим самим оптимізуються. Консоль TEKOFIX відповідає
стандарту енергопасивного будинку.
3. Опорні конструкції з нержавіючої сталі: Ідеальне рішення, якщо
необхідно забезпечити відповідність найвищим протипожежним вимогам.
Консолі з нержавіючої сталі встановлюються точно, а завдяки відносно малій
теплопровідності забезпечують низький коефіцієнт теплопередачі. Оскільки
нержавіюча сталь не горить, такі консолі забезпечують відповідність
конструкції найвищим протипожежним вимогам. Ми із задоволенням
виконаємо для вас розрахунок будівельно-фізичних характеристик та
ефективних коефіцієнтів теплопередачі, а також точно визначимо теплові
мости під час використання металевих консолей.

Рис. 1.6. Фасадна система Paroc Massive Wall

26

Несуча стіна виготовлена з бетону, різних блоків або цегли.
Масивні стіни для індивідуальних будинків повинні бути спроектовані
так, щоб вони відповідали вимогам конструкції, мали відповідний коефіцієнт
теплопередачі, були повітро- та вітронепроникними і не накопичували вологу
всередині конструкції. За облицюванням виробляється вентиляційний зазор,
який повинен забезпечувати непоганий рівень вентиляції [18].
Система «U-KON» У «U-KON» як матеріал облицювання
використовуються композитні листи або листові матеріали з різним
оздобленням поверхні з алюмінію та фібробетону з різними покриттями,
плити керамограніту та з натурального каменю, а також інші матеріали.
Базова схема несучого каркаса, складається з укріплених на підставі
кронштейнів, до яких приклепані вертикальні профілі. Облицювання в цьому
випадку кріпляться до вертикальних профілів. У рідкісних випадках вони
кріпляться при «прихованому» способі горизонтальні профілі, пов'язані з
вертикальними профілями.
Особливістю системи є застосування вертикальних та горизонтальних
кронштейнів для сприйняття різних видів навантажень. Це дозволяє
вертикальному профілю пересуватись шарнірно для сприйняття
температурних деформацій. При жорсткому кріпленні в такій системі
кріпиться кронштейн салазками.
27

Рис. 1.7. Система «U-KON», види вертикальних профілів та
комплектуючі

1.4.2 Дослідження, які проводяться за кордоном у галузі навісних
фасадних систем

У статтях [19, 20, 21] автори розраховують оптимальну відстань між
швами плит з керамограніту перетином 600х600, що становить 5-6 мм. В
окремому дослідженні [21] дійшли висновку про збільшення цієї відстані до
10 мм.
На семінарі [22] досліджувався вплив факторів, що впливають на
швидкість циркуляції повітря в повітряному каналі. Серед них виділено
28

тепловий імпульс (як правило температура на пару градусів усередині
повітряного прошарку вище на пару градусів від зовнішнього повітря та в
різних місцях різна) та перепад тиску. Було зроблено висновок та наведено
графік повітряних потоків від геометрії та конфігурації будівель.
У [23] проводилося дослідження з повітронепроникним облицюванням
фасадів. Для нормальної циркуляції повітря необхідно влаштовувати
припливно-витяжні системи біля цоколя та даху.
У [24, 25, 26] досліджувався характер перебігу повітря в прошарку. У
ході роботи було визначено ширину повітряного прошарку залежно від
проникності та розмірів облицювання. Автори [27, 28, 29] у ході дослідження
різних типів та видів облицювальних дійшли до рекомендованої мінімальної
величини прошарку – 20 мм.
У статті [30] наводиться класифікація НВФ у різних країнах Європи на
момент написання статті. У Литві класифікують на кшталт вентиляції
прошарків [31]. В Америці та Канаді – по повітряним прошаркам та захисними
екранами [32]. Але ці класифікація не застосовні нашій країні, що різко
зменшує їх ефективність. Натурні дослідження та ряд робіт [33,34] доводять
це.
Серед європейських країн у повноті нормування документації
виділяється традиційно Німеччина. Мінімальні значення опорів теплопередачі
конструкцій, що захищають, представлені в [35]. Окремо виділено, як слід
вважати конструкції з «містками холоду» [36]. Судячи з наших вимог, це
стосується наведеного опору теплопередачі. [37, 38] наведені методи
розрахунку теплотехнічних неоднорідних конструкцій. Ці методи
відповідають нашим нормативам, зокрема, додатку Е [39, 40]. Але якщо в нас
поняття наведеного опору теплопередачі було чітко визначено, то Німеччини
взагалі такого поняття немає.
При порівнянні існуючих норм щодо опору теплопередачі, можна дійти
невтішного висновку, що в Україні мінімальні значення вище, ніж у
Німеччини.
У [41] йдеться про не врахування опору теплопередачі облицювального
шару з керамограніту при теплотехнічному розрахунку (у наших нормативах
шари за повітряним прошарком не враховуються) НВФ. Про вплив містків
холоду та повітряного прошарку є низка досліджень [42,43,44]. У них
приходять висновки про зниження коефіцієнти тепловіддачі зовнішніх
поверхонь на 8 Вт м2∙℃ через повітряного прошарку [42, 43]. До поняття
коефіцієнта теплотехнічної неоднорідності при обліку «містків холоду»
входять [44].
У статтях [45, 46] досліджується літній період експлуатації будівель. Для
29

нього автори дійшли оптимальної величини повітряного прошарку в 25–50 мм.
Величезну роль узагальнення всіх результатів досліджень з
теплотехнічних характеристик НВФ зробили автори [47, 27, 28, 29]. Ще на
початку 90-х проект EMPA розраховували додаткові втрати в НВФ. Ці дані
порівнювалися між собою. Узагальнюючим висновком стало те, що необхідно
підвищувати коефіцієнт тепловіддачі для обліку теплотехнічної
неоднорідності НВФ.
У [48] методика, розроблена авторами, дозволяє вважати коефіцієнт
теплотехнічної однорідності з урахуванням впливу конструктиву НВФ.
Підтверджується, що це чинники, що впливають коефіцієнт, неможливо
врахувати і тому розрахунок є спрощену модель.
Роботу показано пряма залежність коефіцієнта теплотехнічної
однорідності від кількості кронштейнів та їх матеріалу. Так, при чотирьох
кронштейнів на 1 м2 з алюмінію r дорівнює 0,56, що змушує додатково
утеплювати фасад.
У [49] викладено перешкоди, що виникають у нормативній базі
Європейських країн, для врахування «містків холоду» при теплотехнічному
розрахунку НВФ.
Данія. При реконструкції та новому будівництві у нормах
використовується спрощений метод впливу «містків холоду».
Допускаються ручні розрахунки за простих конструктивних рішень.
При їх ускладненні необхідні чисельні розрахунки у спеціальних
програмних комплексах (Comsol, ELCUT, Therm та ін.) та ці значення, зведені
в таблицях типових рішень, порівнюються з брошурами, стандартами та
атласами від виробників.
Пред'являються ряд вимог до коефіцієнта теплопередачі по гладі та
максимальних питомих тепловтрат через лінійну неоднорідність всіх типів
пологів (плоска, лінійна точкова), наприклад, 0,03 Вт/м для віконних укосів.
Норвегія. За нормами виділяють «містки холоду», що незначно
впливають і ті, які впливають суттєво (наприклад, при попаданні бетонної
підлоги в шар теплоізоляції) і їх необхідно окремо враховувати та оцінювати.
Ці обидва види теплотехнічних неоднорідностей враховуються за допомогою
розрахунків та обов'язкові при новому будівництві та реконструкції.
Фінляндія. Облік «містків холоду» за нормами необхідний тільки для
новозведених будівель. Для багатошарової конструкції із матеріалів різною
теплопровідністю методика розрахунку спрощена. Суть методики у
відносинах теплопровідності матеріалу з більшим значенням до меншого з
двох суміжних йому матеріалів більше або менше 5. У першому випадку
матеріали з більшою теплопровідністю є «містками холоду» та їх необхідно
30

розраховувати за діючими методиками. У другому випадку теплопровідність
всіх трьох шарів є усередненою площею перерізу.
Додатковий вплив точкових та лінійних неоднорідностей
підсумовуються та додаються до трансмісійних втрат.
Обмежень впливу «містків холоду» на конструкції немає. Немає
обов'язкового контролю за дотриманням вимог щодо теплового захисту
будівель, є лише рекомендований характер.
Бельгія. Для обліку впливу теплопровідних включень виділяються 5
різних методик.
1. За допомогою математичного моделювання.
2. Додаток додаткових значень ΔU до величини тепловтрат. Значення x
та φ приймаються в результаті моделювання або за таблицями, які ще
розробляться.
3. При виконанні поелементних вимог розрахункового опору
теплопередачі огороджувальної конструкції по гладі необхідно додавати
незмінну величину, що враховує теплотехнічну неоднорідність конструкції.
Поки що у розробці максимальне значення цієї величини та інші деталі. Але
дана величина повинна в межах похибки 5% відповідно до сучасних вимог
щодо теплозахисту.
4. Якщо «місток холоду» в конструкції не враховуються за
нормативними вимогами, необхідно провести чисельне моделювання для
розрахунку φ і x величин елемента.
5. Якщо розрахунок "містків холоду" не вівся взагалі, то необхідне
введення додаткового коефіцієнта до трансмісійних втрат будівлі.
Для нового будівництва (за наявності проекту) необхідні дозволи на
будівництво та сертифікат енергоспоживання.
Нідерланди. Зустрічається як спрощений метод розрахунку, і
повноцінний розрахунок вплив «містків холоду».
У першому випадку до загальних тепловтрат додається ∆ = 0,1 Вт м2∙℃
У другому випадку методи враховують лише лінійні теплотехнічні
неоднорідності (не враховують точкові, наприклад, тарілчасті дюбелі). Ці
втрати додаються до тепловтрат плоских елементів.
Німеччина. Розрахунків «містка холоду» ведеться чисельним методам за
додатком 2 [37] або задається інтервальної величиною ∆UWB = 0,05 ÷0,15 Вт
м2∙℃ для різних конструкцій за призначенням. При розрахунку методики
наводяться приклади вузлів конструкцій з максимальними значеннями φ.
Вплив враховуються при розрахунку трансмісійних тепловтрат.
Теплові втрати у таких ділянок враховуються як під час реконструкції,
так і за нового будівництва, але відстеження виконання вимог.
31

Франція. Нормами передбачається облік тільки для будівель, що
проектуються, шляхом чисельних розрахунків або атласів при лінійних
теплотехнічних неоднорідностях. Розрахунок здійснюється за принципами,
поданими в [37, 38] та ін.
Нормуються величини теплового потоку різного призначення будівель
через лінійні неоднорідності. Для індивідуального будівництва – не більше
0,65 Вт/(м·К); для багатоповерхового будівництва (понад 3 поверхи) – 1
Вт/(м·К); для іншого призначення – 1,2 Вт/(м·К). Але перевірка виконання цих
вимог державними органами не провадиться.
Польща. «Мостики холоду» також враховуються при реконструкції та
новопроектованих будівель двома методами. При спрощеному методі
додаються до опору теплопередачі виправлення: для стін з дверима або
колонами ∆ = 0,05 Вт м2∙℃; теж, але ще й із балконними плитами ∆ =0,15 Вт
м2∙℃.
Перед видачею дозволу на будівництво здійснюється перевірка
розрахунків, але це є формальністю.
Метод розрахунку [40] дозволяє зіставити нормовані показники
теплозахисту в Україні з європейськими країнами. Шляхом порівняння
мінімальних показників у Німеччині та Україні можна зробити висновок, що
вимоги в нашій країні вищі.

1.5 Виявлення недоліків існуючих конструкцій. Визначення вузлів,
що підлягають модифікації

Технологія вентфасадів створена в Європі, але в масовому будівництві
європейські забудовники вважають за краще застосовувати інші, традиційні та
перевірені часом рішення, що довели свою ефективність, зручність та безпеку
експлуатації [13, 14, 15, 16].
Слід зазначити, що в Німеччині, де екологічність та енергоефективність
є обов'язковими характеристиками будівництва, 87% усіх фасадів утеплено
полістирольною теплоізоляцією.
Чому ж практичні європейці не зупиняють свій вибір на технології
вентильованих фасадів? На це є причини. Розглянемо деякі з них.
Неоднорідність конструкції. Металевий кріплення при фіксації
вентфасаду негативно впливає на теплотехнічні властивості всієї конструкції.
Також встановлено, що коефіцієнт теплотехнічної однорідності впливає
кількість кронштейнів, які використовувалися при установці.
Наприклад, за чотирьох сталевих кронштейнах коефіцієнт
теплотехнічної однорідності знизиться з 0.93 до 0.76. Якщо встановлено що
32

чотири кронштейна, але з алюмінію, то коефіцієнт знизиться з 0.83 до 0.56.
При конструкції фасадів не повинно використовуватись менше трьох
кронштейнів. Значення коефіцієнта теплотехнічної однорідності буде вище 0.8
(для сталевих кронштейнів), і менше 0.6 (для алюмінієвих кронштейнів).
Доведено, що металеві кронштейни значно впливають на рівень
теплозахисту. Тому для того, щоб забезпечити оптимальний рівень
теплозахисту, необхідно викладати додатковий шар ущільнювача. Отже, це
збільшить витрати на матеріал [14,15,16,28].
Параметрична залежність схильності матеріалу до деформації від
ступеня водопоглинання матеріалу представлена рисунку 1.8.

Рис. 1.8 – Параметрична залежність схильності матеріалу до деформації
від ступеня водопоглинання

Порушення теплозахисних характеристик виникають при зменшенні
мінераловатного утеплювача.
В результаті тепловтрат потрібна більша витрата електроенергії. До того
ж не комфортні температурні умови будуть не лише взимку, а й улітку. Так у
зимовий період у будівлю буде холодно, а у літній період – надто спекотно.
Водопоглинання. Якщо в фасадному облицювання є щілини, то через
них так чи інакше буде надходити всередину конструкції волога, внаслідок
чого намокатиме утеплювач. Звичайно, це несприятливо позначиться на його
властивостях, оскільки викликатиме деформацію. Повітряний зазор у таких
умовах значно скорочуватиметься, вентильованість будівлі
33

погіршуватиметься.
Як свідчать дослідження, за 16 років експлуатації товщина плит
збільшується приблизно на 40%. Внаслідок чого міцність та теплопровідність
збільшується вдвічі. Плюс до всього додаткова волога в холодну пору року
конденсуватиметься в утеплювачі.
Насичена волога в таких умовах перетворюється вже не на
теплоізоляційний, а на теплопровідний матеріал. Таким чином, цей матеріал
повністю втрачає свою основну функцію. В результаті цього в приміщення
підвищується рівень вологості, може утворюватися пліснява, гниль та грибок.
Крім того, виникає небезпека часткового руйнування теплозахисного
матеріалу [15,16, 31].
Підвищити тепло та вологозахисні властивості матеріалу можливо за
рахунок застосування спеціальних вітрогідрозахисних покриттів або мембран.
Однак, дані рішення не дозволяють повністю вирішити ці проблеми, при
тому, що вони є дуже витратними.
Також серйозною проблемою є винесення шкідливих волокон у
довкілля. Внаслідок деформації матеріалу відбувається руйнування частини
волокон. В результаті мінераловатний матеріал перетворюється на пил і стає
екологічно небезпечним. Виходить, що не адаптована до наших кліматичних
умов європейська технологія виявляється із сумнівною ефективністю: коштує
втричі дорожче, ніж перевірені часом методи.
Додамо до зазначеного списку недоліків нерідку зневагу до попередніх
розрахунків та порушення регламенту робіт при зведенні вентильованих
фасадів – тоді привабливість цієї системи прагне до нуля.

Висновки по 1 розділу

Підсумовуючи всього вищезгаданого, можна стверджувати, що система
вентильованих фасадів не є ідеальним варіантом, а має деякі недоліки, які
можна коригувати та усувати в процесі проектуванні системи вентиляції та її
виконання.
34

РОЗДІЛ 2 КОНСТРУКЦІЯ ТА ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ
МОНТАЖУ НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ
2.1 Аналіз порушень технології виконання робіт з влаштування
навісних вентильованих фасадів

ДБН В.1.2-6-2008 «Система забезпечення надійності та безпеки
будівельних об`єктів. Основні вимоги до будівель і споруд. Механічний опір
та стійкість» представляє законодавчу основу забезпечення безпеки в
будівельній галузі та встановив енергетичну ефективність однією з вимог
забезпечення безпеки будівель [52]. Під енергетичною ефективністю у
будівництві розуміється комплекс заходів, спрямованих зниження
споживаних будинками енергетичних ресурсів, необхідні підтримки у
приміщеннях необхідних параметрів мікроклімату [10, 13].
Одним з основних факторів, що впливають на підвищені питомі витрати
теплової енергії при експлуатації будівель, є незадовільна якість стінових
конструкцій, що захищають у забезпеченні необхідного рівня теплозахисту -
значення наведеного опору теплопередачі, тобто виникнення дефектів
теплозахисту.
Аналіз раніше проведених досліджень [7, 8, 33, 53], результатів
численних натурних обмірів, а також результатів перевірок Держбуднагляду
на об'єктах цивільного будівництва виявив характерні порушення технології
виконання робіт з влаштування НВФ [53].
До дефектів теплозахисту, що виникають через порушення технології
виробництва будівельних робіт, відносяться:
- неадекватна заміна матеріалів - використання матеріалів з
пониженими теплозахисними властивостями [53] (рисунок 2.1);
- порушення технології пристрою основи (рисунок 2.2);
- порушення технології монтажу теплоізоляційного шару (рисунок 2.3);

Рис. 2.1 – Використання матеріалів зі зниженими теплозахисними
характеристиками: а) дефекти перевезення матеріалів; б) дефекти складування
матеріалів; в) застосування при виконанні робіт
35

Рис. 2.2 – Порушення технології влаштування основи: а) перевищення
товщини швів кам'яної кладки; б) порушення влаштування швів кам'яної
кладки; в) неплощинність поверхні основи; г) «напливи» на поверхні підстави;
д) зазор у деформаційному шві між основою та плитою перекриття; е)
утворення неврахованих у проекті «містків холоду»

Рис. 2.3 – Порушення технології влаштування теплоізоляційного шару:
а) зазор у стику плит утеплювача; б) зазор у стику кронштейна з плитою
утеплювача; в) відшарування теплоізоляційного шару від основи; г)
36

порушення влаштування вітро-гідроізоляційної мембрани

Досліджувалося якість влаштування НВФ 20-ти цивільних будівель:
збірно-монолітних, монолітних і цегляних. У ході вивчення технологічних
порушень, що виникають при влаштуванні НВФ, були встановлені основні
дефекти теплозахисту [53]:
- зазор у стику плит утеплювача;
- зазор у стику кронштейна з плитою утеплювача;
- відшарування плит утеплювача від основи;
- відхилення від проектного значення коефіцієнта теплопровідності
матеріалів основи, теплоізоляційного шару, кронштейна, а також матеріалу
заповнення деформаційного шва між основою та плитою перекриття;
- відхилення від проектного значення товщини основи,
теплоізоляційного шару, кронштейна;
- зазор у деформаційному шві між основою та плитою перекриття.
Незважаючи на актуальність питання підвищення теплозахисних
властивостей огороджувальних конструкцій, до теперішнього часу кількісна
оцінка впливу дефектів будівельних робіт при влаштуванні НВФ на
теплозахисні властивості не мала достатнього опрацювання [53]. На додаток
до цього, фактичні значення теплотехнічних характеристик зовнішніх
конструкцій, що захищають, визначаються проведенням експериментальних
досліджень, які проводяться на етапі закінчення виконання будівельних робіт.
В результаті виробничих досліджень були визначені статистичні
характеристики дефектності для основних відхилень від технологічних
допусків при виробництві робіт. Рівень дефектності склав 35-45%. Гістограми
контрольованих параметрів зображені рисунку 2.4.
Результати визначення рівня теплозахисту 1 м2 фрагмента
огороджувальної конструкції згідно з даними, отриманими в лабораторних
випробуваннях і при комп'ютерному імітаційному моделюванні в програмі
«ELCUT», представлені в таблиці 2.1.

37

Рис. 2.4 – Дефекти влаштування зовнішньої теплоізоляції: 1а) зазор у
стику плит утеплювача; 1б) зазор у стику кронштейна з плитою утеплювача;
1в) відшарування плит утеплювача від основи; а) геометрична схема
фрагмента; б) сітка кінцевих елементів; в) температурне поле перерізу
фрагмента

38

Таблиця 2.1 – Узагальнені результати визначення рівня теплозахисту 1
м2 фрагменту огороджувальної конструкції при оцінці впливу дефектів
теплозахисту
№ R експ, R ELCUT,
Розходж-
п/п Об’єкт дослідження (м2год°С)/ (м2год°С)/
ення, %
Вт Вт
1 ФОК + 8 дюбелей 3,24 3,39 4,63
2 ФОК + 8 дюбелей + відшарування плит
1,56 1,58 1,30
утеплювача від основи
3 ФОК + 8 дюбелей + 2 зазора в стику плит
2,26 2,41 6,64
утеплювача
4 ФОК + 6 дюбелей + 2 кронштейна 3,17 3,20 0,95
5 ФОК + 6 дюбелей + 1 кронштейн + зазор в
3,08 3,10 0,65
стику кронштейна з плитою утеплювача

З аналізу представлених досліджень можна зробити наступні висновки:
1. В результаті аналізу відомих загальнодоступних досліджень були
встановлені основні дефекти теплозахисту при влаштуванні НВФ: зазор в
стику плит утеплювача; зазор у стику кронштейна з плитою утеплювача;
відшарування плит утеплювача від основи; відхилення від проектного
значення товщини основи; відхилення від проектного значення коефіцієнта
теплопровідності матеріалу основи; відхилення від проектного значення
товщини утеплювача; відхилення від проектного значення коефіцієнта
теплопровідності матеріалу теплоізоляційного шару; зазор у деформаційному
шві між основою та плитою перекриття. Отримано статистичні
характеристики дефектності для відхилень від технологічних допусків під час
виконання робіт. Рівень дефектності становив 35–45 %.
2. Аналіз результатів проведених лабораторних випробувань встановив,
що кількісний вплив зазору (t = 0,01 м) у стику плит утеплювача на
теплозахисні властивості фрагмента огороджувальної конструкції з НВФ
становив (-15,0 %); вплив зазору (t = 0,015 м) у стику кронштейна з плитою
утеплювача – (-2,9 %); вплив відшарування (t = 0,01 м) плит утеплювача від
основи при швидкості повітря поблизу входу повітря в прошарок 0,88 м/с і
температурі повітря в прошарку (-19,6 ° С) склало (-51,9 % ).
3. Аналіз результатів комп'ютерного імітаційного моделювання
встановив, що кількісний вплив зазору (t = 0,01 м) у стику плит утеплювача на
теплозахисні властивості фрагмента огороджувальної конструкції з НФС
39

зіставило (-14,5%); вплив зазору (t = 0,015 м) у стику кронштейна з плитою
утеплювача становив (-3,1%); вплив відшарування (t = 0,01 м) плит
утеплювача від основи становив (-53,4 %).
4. Максимальне значення розбіжності результатів лабораторних
випробувань у кліматичній камері та комп'ютерного імітаційного
моделювання процесу теплообміну при дослідженні впливу дефектів
теплозахисту в програмі «ELCUT» не перевищило 7 %, що дозволяє зробити
висновок про їх достовірне узгодження та про адекватність використаних
комп'ютерних імітаційних моделей.

2.2 Визначення ключових вузлів та компонентів, що підлягають
модернізації

В Україні навісні вентильовані фасади (НВФ) набули великої
популярності нещодавно, проте в європейських країнах вже накопичено
великий досвід щодо їх використання на будинках. Батьківщиною такої
фасадної системи вважають Німеччину. Починаючи з 50-х років, там
розроблялися технології монтажу НВФ та проводилися наукові дослідження у
цій галузі.
Усі складові системи вентильованих фасадів є універсальними, це
дозволяє вирішувати різноманітні завдання архітекторів від класичних до
модернізованих.
НВФ складається з облицювальних матеріалів, каркасної системи
направляючих (сталевої оцинкованої, сталевої нержавіючої або алюмінієвої),
яка кріпиться до несучого шару стіни або монолітного перекриття.
У системі вентильованого фасаду рекомендується застосовувати ватяні
та листові теплоізоляційні матеріали.
Ватні утеплювачі мають ряд утеплювачів, серед яких можна виділити:
- паропроникність;
- низький рівень теплопровідності, підвищена вогнестійкість;
- екологічність;
- стійкість до зовнішніх впливів та ін.
Однак ці матеріали не позбавлені недоліків, серед яких можна виділити:
деформативність, малу міцність, гігроскопічність.
При аналізі класичних систем НВФ варіант влаштування
огороджувальної конструкції з цегляної стіни не розглядався через
неефективних економічних показників та низької ремонтопридатності, що є
важливими при розгляді конкурентоспроможних систем у цьому дослідженні
[12, 14].
40

Навісний фасад встановлюється у кілька етапів.
1. Планування та розмітка. Спочатку необхідно зробити виміри для
створення креслення пристрою вентильованого фасаду та прикріпити його до
стін споруди. Виконують розмітку стін у відповідність до складеного проекту,
відзначають місця встановлення кронштейнів і напрямляючих.
2. Встановлення каркасної системи. Для кріплення підсистеми
використається комбінований метод. Суть такого методу в тому, що спочатку
кріпляться горизонтальні напрямляючі, а вже потім до них кріпляться
вертикальні. За такого способу навантаження від облицювальних плит лягає
на вертикальні профілі.
3. Утеплення стін та захист утеплювача від вивітрювання. Монтаж плит
термоізоляції та захисної плівки. Для утеплення стін застосовують
мінераловатні утеплювачі, які кріплять до стіни будівлі тарілчастими
дюбелями або гнучкими зв'язками.
Необхідно робити невеликий повітряний зазор для того, щоб висхідний
потік повітря циркулював між облицювальним матеріалом та утеплювачем,
висушуючи шар утеплювача у разі потрапляння на нього вологи. А щоб
запобігти видуванню волокон з утеплювача його накривають волого-
вітрозахисною, паропроникною плівкою, але необхідною вимогою це не є.
4. Облицювання. Як облицювальний шар вентильованого фасаду
можуть використовуватися різні матеріали, серед яких оздоблення з
композитних матеріалів, фіброцементні панелі, керамогранітна плитка,
облицювання штучним та натуральним каменем. Але трапляються й
незвичайні, такі як магнезитова плита, сонячні батареї.
Зважаючи на вищевикладене, можна виділити основні недоліки в
система монтажу та конструкції сучасних вентильованих фасадів:
- велика тривалість підготовчих робіт, що вимагає високої точності
вимірювань; висока тривалість робіт з монтажу несучого каркаса, що утеплює
та захисних шарів; висока металоємність конструкції, і, як наслідок, висока
вага;
- нерівномірний розподіл теплових потоків у товщі конструкції через
наскрізні металеві елементи;
- небезпека травмування у разі руйнування або відкріплення
облицювальної поверхні з керамогранітних або металевих панелей на великій
висоті.
Таким чином, в нашій країні сьогодні широко застосовуються навісні
вентфасади, однак у європейських країнах вже накопичено великий досвід
щодо їх використання у будь-яких будинках.

41

2.3 Теоретичні дослідження конструкцій робочих вузлів та моделей
навісних вентильованих фасадів

Несучими елементами в сучасній системі вентильованих фасадів є
сталеві оцинковані або нержавіючі профілі. Їх застосування обумовлено
високою міцністю, надійністю та довговічністю. Однак, використання металу
в наскрізній конструкції спричиняє утворення наскрізного містка холоду в
багатошаровій системі.
Для зниження теплопередачі за допомогою зниження плями контакту
між кронштейном і конструкцією, що захищає, використовуються матеріали,
подібні до спіненого пінополіуретану (див. рис. 2.5).
При цьому, наскрізна термодинамічна система може стимулювати на
стику двох температурних зон випадання конденсату, насичуючи вологою
мінераловатний утеплювач, що у свою чергу, при інтенсивності, обумовленої
великою різницею температур приміщення та вулиці, здатне звести на «ні»
ефективність всієї конструкції у вузлах кріплення сталевих опор.

1 – захисна конструкція, що підлягає утепленню; 2 – облицювальний
матеріал; 3 – сталевий профіль; 4 – пароізоляція; 5 – мінераловатний
утеплювач; 6 – пластиковий дюбель; 7 – ізоляційна прокладка; 8 – болт
кріплення
Рис. 2.5 – Конструкція навісного вентильованого фасаду зі сталевим
каркасом

Локальне зниження ефективності (див. рис. 2.6) може призвести не
42

тільки до тимчасового виведення з ладу частин ізоляційної системи, але й до
повного її руйнування протягом кількох інтенсивних циклів заморожування .
Однією з переваг навісних фасадів є можливість вирівнювання
викривленої поверхні стіни, що часто застосовується при модернізації
будівель.
Однак, при влаштуванні конструкції можливе зменшення ширини
вентильованого зазору, в деяких випадках величина зазору знижується до
повної відсутності, що призводить до утрудненого руху повітря.
Наслідком цього є те, що волога, що потрапляє в зазор, практично не має
виходу назовні, і також виводить утеплювач з ладу.

Чим темніше, тим вище теплопровідність, вказівником відзначено одне
з вогнищ, місце кріплення сталевої опори до огороджувальної конструкції.

Рис. 2.6 – Схематичне зображення локальних вогнищ зниження
ефективності теплоізолюючої конструкції

Картина локальних вогнищ зниження енергоефективності конструкції
не має закономірностей, тому слід вважати, що в такому випадку система не
працює зовсім, або служить стимулятором і додатковим єдиним мостом
холоду.
З досвіду влаштування та експлуатації аналізованих фасадних систем
можна зробити висновок, що зниження заявлених теплофізичних якостей
43

конструкції відбувається через виникнення помилок при проектуванні, а
також дефектів безпосередньо при монтажі фасаду будівлі.
При проектуванні вентфасадів в нашій країні інженери часто
посилаються на досвід встановлення фасадних систем у країнах з теплим
кліматом (таких як Італія, Туреччина), забуваючи враховувати кліматичні
умови нашої країни, де більш суворіші погодні умови, отже – вимоги до
теплозахисту будівель значно вищі.
У опалювальний період року, коли температура і вологість повітря в
приміщеннях набагато вище, ніж на вулиці, теплозахисні властивості
особливо затребувані в нашій країні, чого не можна сказати про зарубіжні
країни, оскільки проблема вологого режиму їм знайома, з іншого боку, саме
тому необхідно враховувати кліматичні властивості нашої країни.
Помилки, які допускаються при проектуванні та монтажі такої складної
навісної конструкції, як вентильований фасад, здаються незначними, але
можуть призвести до негативних наслідків. При проектуванні даної
конструкції необхідний комплексний взаємний облік всіх факторів
будівництва.
Для підвищення якості влаштування вентильованих фасадів слід
створити нормативні документи, в нашій країні є нормативний документ -
ДСТУ Б В.2.6-35:2008 «Конструкції будинків і споруд. Конструкції зовнішніх
стін із фасадною теплоізоляцією та опорядженням індустріальними
елементами з вентильованим повітряним прошарком. Загальні технічні
умови», [39].

2.4 Теоретичні дослідження можливості впровадження
модифікованої конструкції вентильованих навісних фасадів

Нині впровадження сучасних енергоефективних технологій одна із
основних напрямів у розвитку будівельної галузі.
Передбачено комплекс програм, що включає зміни законодавства,
внесення необхідних змін до нормативно-технічної бази, спрямованих на
застосування сучасних будівельних матеріалів, інноваційні рішення в
інженерному забезпеченні будівель, що будуються і реконструюються, для
відповідності сучасним вимогам з енергоефективності.
Комплексний підхід застосування енергоефективних технологій
включає:
- складання енергетичних паспортів будівель;
- облік фактичної витрати енергоресурсів на опалення, кондиціювання
повітря та гаряче водопостачання будівель;
44

- контроль ефективності теплоізоляції та огороджувальних конструкцій;
- постійний контроль енергогенеруючих потужностей;
- аналіз витрати та підвищення ефективності використання енергоносіїв.
Нове будівництво в нашій країні не перевищує 10% існуючого фонду, у
зв'язку з цим проблема реконструкції будівель з метою підвищення їхньої
енергоефективності стає все більш актуальною.
Для її вирішення необхідно виконати комплекс заходів, що включає
вдосконалення архітектурних та планувальних рішень; реконструкцію
конструктивних елементів та систем; впровадження інноваційних інженерних
систем; оптимізацію технологій експлуатації.
При цьому підвищення теплоізолюючих параметрів огороджувальних
конструкцій, якісний теплозахист вікон, повітронепроникне облицювання
будівель, що забезпечує регенерацію теплової енергії, виключення та
мінімізація появи містків холоду, є одним з головних напрямків
енергозбереження в будинках при реконструкції і дозволяє скоротити до 30%
тепловтрат.
З метою забезпечення показників, передбачених вимогами нормативних
документів, стіни будівель при реконструкції необхідно облицьовувати
сучасними ефективними теплоізоляційними матеріалами.
Останні десятиліття в житлово–цивільному будівництві задля
забезпечення теплозахисту активно застосовують зовнішні стіни з фасадними
енергозберігаючими системами.
Фасадні системи діляться на системи зі штукатурним шаром, в якій
передбачено клейове або механічне закріплення утеплювача допомогою
анкерів, дюбелів та каркасів до несучої частини стіни з наступним
оштукатурюванням.
На сучасному ринку заводи-виробники пропонують:
- теплоізоляційні плити, що повністю готові до експлуатації, не
вимагають після встановлення додаткових оздоблювальних робіт;
- системи з облицюванням цеглою або іншими дрібноштучними
матеріалами, де аналогічно системам зі штукатурним шаром закріплюється
утеплювач, а потім виконується кладка лицювальним шаром;
- системи з декоративними захисними композитними екранами, що
мають повітряний вентильований зазор між утеплювачем і екраном.
Дані системи утеплення отримали назву «вентильований фасад».
Завдяки конструктивному поділу функцій захисту від впливу навколишнього
середовища та теплоізоляції, вентильовані фасади з повітряним зазором можна
віднести до найбільш надійних з погляду будівельної технології з тривалим
терміном експлуатації.
45

Крім того, на сьогоднішній день існує безліч різнотипних матеріалів та
будівельних елементів, що надають можливість створювати оригінальні
оформлювальні рішення, що ще більше підвищує значення системи навісних
вентильованих фасадів з повітряним зазором у сучасному будівництві.
Саме їм відведено найбільшу частину ринку конструкцій, які
використовуються для проведення, у тому числі, і теплотехнічних станцій
реконструйованих будівель.
Можливість використання теплоізоляційних матеріалів різної товщини
дозволяє суттєво заощадити на опалювальних витратах, а також знизити викид
вуглекислого газу у навколишнє середовище.
Особливості конструкції навісних фасадів із повітряним зазором
дозволяють варіювати ширину теплоізоляційних матеріалів.
Крім цього, параметри мінеральних ізоляційних матеріалів вибираються
відповідно до структури і поверхні зовнішньої стіни, що гарантує захист від
потрапляння холодного повітря на ізоляційний шар.
Якісний теплозахист зовнішніх будівельних елементів є невід'ємною
частиною енергоефективної будівлі.
Допущені під час проектування похибки, надалі неможливо знайти
компенсовані іншими рішеннями.
Тому на етапі конструювання необхідно передбачати різні варіанти, у
тому числі особливу увагу слід приділяти місткам холоду.
Критичними областями для утворення містків холоду є переважно точки
приєднання окремих будівельних елементів.
Тому кожну деталь потрібно ретельно проектувати.
Навішування утеплювального матеріалу може проводитись на
встановлені анкери або з кріпленням його дюбелями за місцем. При цьому
установка може проводитися з притисканням захисною сіткою і без неї сіткою,
також може використовуватися захисний шар.
Теплоізоляційний шар може викладатися такими способами: шляхом
встановлення між напрямними, притискання до напрямних, притискання
напрямними.
При комбінованому кріпленні може застосовуватися розчин та
полімерні клеї, а навішування може проводитися на заздалегідь встановлені
або встановлювані анкери.
До переваг вентильованих фасадів: широкі можливості щодо
використання сучасних фасадних оздоблювальних матеріалів; висока тепло та
звукоізоляція; вентиляція внутрішніх шарів, захист стіни та теплоізоляції
тощо.
Крім цього, як перевага навісних фасадів з повітряним зазором можна
46

назвати можливість застосування різних архітектурних рішень, забезпечення
комфорту, економічну доцільність, тривалий термін експлуатації, високу
екологічність.
До основних недоліків при застосуванні вентильованих фасадів можна
віднести високу вартість та заходи щодо забезпечення пожежної безпеки.
Незважаючи на відносно невеликий термін експлуатації вентфасадів, в
Україні вже зареєстровано багато пожеж, у яких вентфасад вигоряє частково
чи повністю.
Облицювальні матеріали, що застосовуються, не завжди відповідають
необхідному при облицюванні за класом горючості.
Крім того, застосування алюмінієвих напрямних, крім очевидних
переваг, має значний недолік - малу вогнестійкість. При температурі 250-300
°C втрачається міцність конструкції, внаслідок чого може статися обвалення.
Для пожежної безпеки важливе значення мають властивості
теплоізоляції, що застосовується. Якнайкраще зарекомендували себе негорючі
мінераловатні утеплювачі.
На сучасному ринку великий діапазон матеріалів та пропозицій для
НВФ, які відповідають за своїми властивостями найсуворішим вимогам
пожежної безпеки.
Енергозберігаючі технології зараз актуальні, і враховуючи тривалий
термін служби подібних фасадів, втрати тепла в холодний період та постійне
зростання цін на енергоносії, дозволяє зробити висновок, що витрати на
подібні системи легко окупаються.
Установка енергоефективних фасадів дозволяє наслідувати актуальний
на сьогоднішній день принцип розвитку, спрямований на майбутнє і що
складається з трьох аспектів: економії, екології, соціально-культурного
аспекту [3, 15, 16].

2.5 Оцінка вологого режиму огородження. Методи розрахунку
2.5.1 Методи розрахунку вологого режиму зовнішніх захисних
конструкцій

До основної вимоги теплового захисту відноситься створення
необхідних вологозахисних заходів елементів оболонки будівлі, які
забезпечать довговічність конструкцій, що захищають.
У світовій науці оцінити вологий стан конструкцій дозволяють методи,
що дозволяють визначити фізику процесу без чисельних розрахунків у
програмних комплексах. Істотним недоліком даних методів є стаціонарний
метод розрахунку, [92].
47

Розвиток методів розрахунку пов'язаний із накопиченням дослідами із
застосування багатошарових конструкцій із застосуванням утеплювача,
вперше це було близько 80 років тому.
Найперший метод вологісного розрахунку було запропоновано вченим
Фокіним. Він заснований на моделі дифузії водяної пари, що дозволяє
визначити зону можливої конденсації в конструкції, а також визначити за
річний інтервал зволоження або усихання матеріалу [92].
З невеликими змінами цей метод досі використовується як у нас, так і за
кордоном.
Так, у ФРН Н. G1aser'ом наприкінці 50-х років був розроблений метод,
який став основою для німецьких норм DIN 4108 по розділу «Захист від
конденсації вологи в будівельних конструкціях» [37,38].
В Україні розрахунок здійснюється згідно з актуалізованою редакцією
ДБН В.2.6-31:2021 [40]. За даним нормативним документом можна
розраховувати вологий режим за річний режим і за період вологонакопичення
(з негативними середньомісячними температурами). Але ці методи обмежені
сорбційною вологістю матеріалів та розраховані для стаціонарних умов.
Теорія вологопровідності говорить нам про надсорбційне зволоження
матеріалів. Неможливість практичного застосування цієї теорії полягає у
завданні граничних умов на межах зіткнення матеріалів конструкцій [4,5].
Одним з перспективних напрямків у розрахунку вологого режиму
огорож будівель з урахуванням багаторічного циклу експлуатації стали
методи застосування програмних комплексів. Основна перевага таких методів
полягає у можливості враховувати такі параметри, як механізми вологопоносу,
сорбційне та десорбційне зволоження та нестаціонарність граничних умов
[33].

2.5.2 Розрахунок огороджувальних конструкцій на конденсацію
вологи

Розрахунок на конденсацію вологи в конструкціях виконується згідно з
теорією про паропроникність. Волога в матеріалі конденсується, коли
парціальний тиск водяної пари в порах матеріалу (e) перевищує парціальний
тиск насиченої водяної пари (Е). Площина конденсації вологи є перерізом
огороджувальної конструкції в зоні конденсації, в якому відхилення е від Е
досягає максимального значення [40].
Розрахунок на конденсацію вологи здійснюється для найбільш
холодного місяця (зазвичай січня) за ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Будівельна
кліматологія». Початком розрахунку служить місяць із середньомісячними
48

температурами нижче 0 ° С [54].
За профілем температури визначають профіль парціального тиску
насиченої водяної пари Е(х).

Розраховують профіль парціального тиску водяної пари за формулою:

де ев - парціальний тиск водяної пари внутрішнього повітря, Па;
ен − середній парціальний тиск водяної пари зовнішнього повітря, Па;
∑R − сума опору паропроникненню частин огороджувальної
конструкції, (м2∙год∙Па)/мг;
Rн − опір паропроникненню огороджувальної конструкції,
(м2∙год∙Па)/мг.
При побудові графіків e та E необхідно будувати графік від внутрішньої
поверхні конструкції до зовнішньої. Далі визначають точки, в яких умова
конденсації в огороджувальної конструкції виконується, вона буде зоною
конденсації.

2.5.3 Моделювання та оптимізація процесів перенесення вологи в
утеплювачі

Дослідження процесів у реальних умовах є, як правило, складним,
тривалим та дорогим, у зв'язку з цим велике поширення набуло моделювання.
Для моделювання характерні два методи – фізичне моделювання чи метод
подібності та математичне моделювання.
У даній роботі інтерес представляє математичне моделювання, тобто
дослідження впливу певних параметрів на ідеальній моделі шляхом вирішення
систем диференціальних рівнянь із заданими граничними умовами.
Так як, експериментальне визначення параметрів огороджувальних
конструкцій, таких як розподіл теплового поля та визначення зон
вологопоглинання за тимчасовий цикл є практично неможливим процесом, то
виникає необхідність застосування математичного моделювання в програмних
комплексах, наприклад, COMSOL Multiphysics.

2.5.3.1 Методика проведення теоретичних розрахунків будівельних
конструкцій з використанням програми «COMSOL Multiphysics»

COMSOL Multiphysics - програмне забезпечення з потужним
«інтерактивним середовищем, що дозволяє проводити розрахунки різних
49

інженерних задач, що ґрунтуються на диференціальних рівняннях методом
кінцевих елементів».
Програма дозволяє використовувати одне диференціальне рівняння до
розрахунку пов'язаних між собою фізичних явищ, через змістом понад 30
додаткових розрахункових модулів. Програма заснована на системі
диференціальних рівнянь у приватних похідних [96].
«Існує три математичні способи завдання таких систем:
- Коефіцієнтна форма, призначена для лінійних та близьких до лінійного
вигляду моделей;
- Генеральна форма – для нелінійних моделей;
- Слабка форма (Weak form), для моделей з PDE на кордонах, ребрах або
для моделей, що використовують умови зі змішаними та похідними за часом.
Застосовуючи ці методи, можна використовувати різні типи аналізу:
стаціонарний, лінійний і нелінійний, і навіть модальний аналіз та аналіз
власних частот» [55].
За допомогою програми COMSOL Mutiphysics було проведено
дослідження впливу навісного вентильованого фасаду на температурно-
вологісний режим функціонування зовнішніх конструкцій, що захищають.
Для аналізу теплопровідності та накопичення вологи в стіновій
конструкції були виконані наступні дії:
1. Визначено тип створюваної моделі;
2. Розроблено геометрію моделі;
3. Вказано граничні умови;
4. Задано теплофізичні властивості та початкові умови;
5. Задано характеристики сітки елементів та її побудову;
6. Налаштовано параметри розрахунку та запущено розрахунок;
7. Налаштовано режим відображення результатів розрахунку;
8. Проведено аналізи отриманих результатів.

Висновки по другому розділі

1. Описані методи розрахунку не дозволяють об'єктивно розрахувати
температурно-вологісні процеси з урахуванням кліматичних умов, що
постійно змінюються.
2. Найкращим способом проаналізувати роботу конструкцій у реальних
умовах є виконання розрахунку досліджуваної конструкції у програмному
комплексі з додатком реального перебігу температур.
3. COMSOL Mutiphysics - одне із програмних комплексів, дозволяють
виробляти моделювання процесів тепломасопередачі, як і статичному, і
50

динамічному режимі, і розраховувати температурні поля, градієнти
температур; щільність теплових потоків, накопичення вологи.

51

РОЗДІЛ 3. ТЕХНІЧНІ, ТЕХНОЛОГІЧНІ ТА ОРГАНІЗАЦІЙНІ
РІШЕННЯ ЩОДО ВЛАШТУВАННЯ ТА ОРГАНІЗАЦІЇ НАВІСНИХ
ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ
3.1 Результати розрахунків
3.1.1 Результати статичних розрахунків
Для підвищення достовірності визначення температурно-вологісних
характеристик області сполучення нагельних сполук елемента у зовнішніх
конструкціях, завдання вирішувалося для стаціонарних умов. Рішення
математичної моделі, що описують тепло-вологоперенесення здійснювався в
програмному комплексі Comsol Multiphysics 5.6.
Розрахунки для визначення теплотехнічних характеристик
досліджуваної багатошарової конструкції проводились для м. Чернігова згідно
з вимогами ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 Будівельна кліматологія [54].

а) вологості; б) вологості та нульової ізотерми
Рис. 3.1 – Розподіли в області самонарізного гвинта:

Рис. 3.2 – Розподіл температури по перерізу самонарізуючого гвинта та
52

болтового з'єднання

Рис. 3.3 – Розподіл температури по гладі (площині) стіни
самонарізуючого гвинта та болтового з'єднання

У ході дослідження виявлено збільшення теплового потоку та зниження
температури в характерних областях: в області проекції анкера кріплення на
внутрішню поверхню стіни та у кутовому поєднанні огорож. Як випливає з
наведеного рисунку, відбувається зниження температури від гладі стіни до її
кута. Якщо в першому випадку перепад на 1,7 °С прийнятний згідно з
вимогами ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010, то в кутку будівлі перепад становить
майже 7 °С, що вище за вимоги ДСТУ на 3 °С. Однак температура температури
14,1 ºС вище температури точки роси при розрахунковій вологості в куті, що
дорівнює 55%, і конденсації вологи відбуватися не буде.
Розрахункова відносна вологість повітря всіх ділянках досліджуваного
вузла конструкцій вбирається у 72%. Найбільші величини спостерігаються у
місцях кріплення навісного фасаду та зумовлені високою теплопровідністю
анкера кріплення. На рисунку добре видно, що металева скоба є перешкодою
дифузії вологи з боку приміщення.
Нульова ізотерма при прийнятих розрахункових параметрах проходить
у товщі дерев'яного бруса. Практика експлуатації дерев'яних будівель в умовах
нашої країни показала, що ця обставина не призводить до скорочення
довговічності та погіршення теплофізичних показників стінових огорож з
дерева.
53

а) вологості; б) вологості та нульової ізотерми
Рис. 3.4 – Розподіли в розрізі болтового з'єднання:

Рис. 3.5 – Розподіл вологості по перерізу самонарізуючого гвинта та
болтового з'єднання

У ході дослідження виявлено збільшення теплового потоку та зниження
температури в характерних областях: в області проекції болтового з'єднання
на внутрішню поверхню стіни та у кутовому поєднанні огорож. По площині
(рисунок 3.3) перепад становить близько 1 °С, але далі до кута має
хвилеподібний характер: разом кріплення перепад становить майже 18 °С і
неприйнятний згідно з вимогами ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 Будівельна
кліматологія, потім вирівнюється до кута будівлі, а ньому самому перепад
становить майже 15 °С, що вище вимог ДСТУ на 11 °С. Обидві температури
нижче температури точки роси при розрахунковій вологості в куті, що
дорівнює 55%, і конденсація вологи відбуватиметься як в зоні анкера, так і в
куті будівлі.
54

Рис. 3.6 – Розподіл вологості по гладі (площині) стіни самонарізуючого
гвинта та болтового з'єднання

Розрахункова відносна вологість повітря всіх ділянках досліджуваного
вузла конструкцій вбирається у 72%. Найбільші величини спостерігаються у
місцях кріплення навісного фасаду та зумовлені високою теплопровідністю
анкера кріплення. Нульова ізотерма при прийнятих розрахункових параметрах
проходить в товщі дерев'яного бруса.
Таким чином, надалі розрахунок конструкції з болтовою з'єднанням не
вівся через великі недоліки: незадоволення вимоги ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010
Будівельна кліматологія. Надалі розрахунок провадився для нагельного
з'єднання.

3.2 Пропозиції щодо оптимізації технічних рішень улаштування
навісних вентильованих фасадів

Представлене технологічне рішення базується на експлуатації
термоізоляції зі збільшеними властивостями гідрозахисту. В Україні
застосовується досвід розвинених країн до навісних фасадних систем.
Широко використовується термоізоляція на основі скловолокна із
базальту. І той і інший склад влаштовує вимоги Держстандарту та мають
технічні висновки Держбуду України на дозвіл використання у навісних
фасадних системах.
Так, ДСТУ Б В.2.7-56:2010 «Вироби теплоізоляційні зі скляного
55

штапельного волокна. Технічні умови» затверджує експлуатацію виробів зі
скляного штапельного волокна.
Предмети із шпального волокна призначені для термоізоляції
огороджувальних систем будівель житлового, промислового, громадського
призначення. Термоізоляційні пластини повинні встановлюватися на основу
стіни близько один до одного. Усі шари термоізоляції мають однакову
товщину. При встановленні шви пластин встановлюють врозкид.
З'ясовано, що з основних умов вибору термоізоляційного матеріалу
варто вибрати такі властивості:
- щільність приєднання;
- стійкість до зовнішніх кліматичних навантажень та навантаження
вітру;
- морозостійкість; паропроникність.
При механічному кріпленні матеріалу до стіни щільність з'єднання
безпосередньо пов'язана від ступеня стисливості пластини.
Великий ступінь стиснення дає щільне з'єднання пластин. Це відіграє
велику роль на тлі допусків на відхилення від номінальних геометричних
габаритів термоізоляції пластин, що становлять 10 мм на 600 мм.
Також одна з важливих умов, які необхідно розглянути – навантаження,
що застосовуються на термоізоляцію у навісних фасадах, що вентилюються.
Зовнішні навантаження та атмосферні впливи, дуже малі.
Зовнішні сили на термоізоляцію для фасадів з повітряним прошарком не
діють. Міцність на розтяг і стиснення при номінальному розмірі плити, що
становить 600 - 1200 міліметрів, теж не мають значень. Вага пластини даного
розміру товщиною 100 мм при щільності 50 кг/м3 становить всього 3.6 кг.
Повне навантаження пластини лягає на механізоване кріплення. Як
правило, склопластикові стрижні з дюбелями з нейлону використовують як
кріплення. Жорсткість вигину та щільність вищеописаних стрижнів сильно
збільшує навантаження від ваги термоізоляційної пластини.
Термоізоляційний шар добре захищений зовнішнім шаром та
повітряним зазором у 20 міліметрів.
Будівельні стандарти нашої країни не встановлюють властивості
морозостійкості для теплоізоляційних волокнистих матеріалів.
Виходячи з цього, термоізоляційні матеріали не повинні
використовуватися всередині навісних конструкцій, вологість яких становить
понад 5% загальної маси.
За таких умов вологості не відбуваються важливих змін
термоізоляційних та механічних властивостей термоізоляції при негативних
температурах.
56

Підсумуємо, що допускається експлуатація різних термоізоляційних
матеріалів, незважаючи на морозостійкість.
Якщо в умовах високої економії на матеріалах, дозволяється установка
паропроникних скловолоконних пластин в системах вентиляційного навісного
фасаду. Але краще застосовувати жорсткі базальтові плити, які мають великі
деформаційні та міцнісні властивості.
Тому варто добре підійти до вибору термоізоляційного шару.
Сьогодні більшістю виробників теплоізоляційного матеріалу, що
застосовується у будівництві та промисловості, з великим успіхом вирішують
питання підвищення якості матеріалів для НВФ та як ефективніше його
використовувати в аналогічних конструкціях, оскільки ресурси щодо
покращення ще не всі вичерпані.
Отже, може бути досягнуто значного зниження навантаження ізоляції на
фасади, якщо використовувати комбіновані системи з одного шару або більш
складних двох шарів. Одношарова система утеплення фасаду будівлі
передбачає розміщення плит в один шар, у якому шви рухаються щодо один
одного. Як найкраща теплоізоляція можна використовувати плиту типу
«Вентильований фасад марки 032». Поряд із цим видом утеплювача
використовується плита «Вентильований фасад марки 034». Коефіцієнт
теплопередачі, зазначений у найменуванні цих матеріалів, показує їх
термоізоляційні характеристики.
Схема двох шарів включає менш жорсткі пластини, які утворюють
внутрішній шар, а також більш жорсткі пластини для зовнішнього шару, що
захищають внутрішній шар від вітру і вивітрювання частинок ізолюючого
матеріалу.
Для внутрішнього прошарку добре підходить «Вентильований фасад
марки 034», про яке йшлося вище, а при установці зовнішнього шару –
«Вентильований фасад марки 032». Зовнішній шар може утворювати також
блоки з кам'яної вати, які спеціально виготовлялися, наприклад FRE під ТМ
Nobasil, який зараз доступний від виробника теплоізоляційних матеріалів
«Кнауф Інсулейшн».
Найбільш важливою перевагою схеми двошарової теплоізоляції є чудова
можливість зменшити вартість конструкції при збереженні її високих
характеристик міцності і безліч інших корисних функцій, які дозволяють
застосовувати її в максимально широкому діапазоні.
У цій схемі утеплення відмічено підвищення теплоізоляційних
параметрів фасадної системи в цілому.
Плита середньої жорсткості, виготовлена зі скловолокна, має великий
ступінь стиснення матеріалу, щодо вати кам'яної, завдяки якій стики
57

найближчих плит сполучаються стик у стик, забезпечуючи щільне прилягання
до цегляної кладки.
На даний час велику увагу приділяють і мало важливі властивості при
використанні сучасних теплоутримуючих матеріалів. Так як вони повинні
бути ізольовані від негативного впливу від навколишнього середовища, таких
як дощові опади, а також туману і сніг, обшивкою навісного фасаду,
внутрішнім зазором повітря і вітрогідрозахисною мембраною.
Допоміжний захист від вологи ізоляційного матеріалу зайвою не назвеш.
І в «Вентильованому фасаді» цей захист здійснюється новітньою технологією
«Aqua Statik» – допоміжним водовідштовхувальним розчином матеріалу.
Проаналізуємо ізоляційні панелі «Rockwool кавітібаттс» - це легкі панелі
з кам'яної вати, наповнені спеціалізованими речовинами з метою зменшити до
мінімуму їхнє водопоглинання, яке в результаті досягає до 1,5%.
Також слід звернути увагу на властивість мінераловатних плит, як
вогнестійкість. «Rockwool КавітіБаттс» не впливає на здоров'я людини та
навколишнього середовища, як при використанні, так і при виготовленні. Цей
матеріал використовують у нижній частині ізоляції фасаду та має товщину
100мм. Rockwool вентибаттсоптіма – жорсткі гідрофобізовані термоізоляційні
панелі зі штучним сполучним елементом, виготовлені з кам'яної вати на основі
гірських порід базальтової групи. Термоізоляційні панелі застосовують у
вигляді двошарової системи ізоляції фасаду, товщина якого становитиме
50мм. «Rockwool вентибаттс» – міцні гідрофобізовані панелі теплозберігаючі
зі штучного сполучного компонента, виготовлені з основи гірських порід
базальтової групи. Під час теплоізоляції фасаду другим шаром застосовують
панелі Вентібаттс товщиною 50мм.
Розглянемо технічні показники утеплювачів Rockwool (табл.3.1).
Таблиця 3.1 - Технічні характеристики утеплювача "ROCKWOOL"
Кавіті Венті Венті
Параметри Баттс БаттсОптима Баттс
1 2 3 4
Щільність 45 кг/м3 75 кг/м3 90 кг/м3
λ10 = 0/035 λ10 = 0.035
Теплопровідність λ10 = 0.033 Вт/(м К)
Вт/(м К) Вт/(м К)
Теплопровідність λ25 = 0/037 λ25 = 0.037
λ25 = 0.035 Вт/(м К)
Вт/(м К) Вт/(м К)
Теплопровідність λА = 0/038 λА = 0.038
λА = 0.037 Вт/(м К)
Вт/(м К) Вт/(м К)
Теплопровідність λБ = 0/040 λБ = 0.040
λБ = 0.038 Вт/(м К)
Вт/(м К) Вт/(м К)
58

Група горючості / клас
НГ / КМ0 НГ / КМ0 НГ /КМ0
пожарної безпеки
Міцність на стиснення при Стиснення не
10 кПа 20 кПа
10 % деформації, не менше більше 15 %
Межа міцності на відрив
— 3 кПа 4 кПа
шарів, не менше
Водопоглинання при
короткочасному і
1.0 кг/м2 1.0 кг/м2 1.0 кг/м2
частковому зануренні, не
білше
μ = 0.30 мг/(м μ = 0.30 мг/(м год μ = 0.30
Паропроникність, не менше
год Па) Па) мг/(м год Па)

Для узгодження всіх теплотехнічних характеристик запропонуємо
розрахунок теплоізоляції зовнішньої стіни із застосуванням представленої
системи.
1. Дані для виконання теплотехнічного розрахунку: – тип споруди –
громадська будова із силікатної цегли на цементно-піщаному складі; – район
будівництва – м. Чернігів;
- зона вологості –(нормальна);
- умова використання при нормальному вологому режимі 60% -"А";
- Розрахункова температура внутрішнього повітря в громадській будові
за ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010: tв = +20 ˚C.
Обчислена температура зовнішнього повітря в холодну пору року,
приймається рівною середній температурі повітря, забезпеченістю К= 0,92, за
ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 = –30 ˚C.
- Розрахункова середня температура за опалювальний період ДСТУ-Н Б
В.1.1-27:2010 = -5.2 ˚C.
-Тривалість опалювального періоду: zht = 203 діб.
- Градусо-добу опалювального періоду (ГДОП) визначаємо за [40]:

Dd=(tв - tht) ˟ zht = (20+5.2) х 203=5116 ˚С діб,

Нормоване значення опору теплопередачі зовнішніх стін громадського
будинку в м. Чернігові (за табл. = а×ГДОП+b,

R0потр = 0.0003 ˟ 5116 + 1.2=2.7348 м2 ˚C/Вт
R0потр = а х ГДОП + b;
R0потр = 0.00035 х 5116 + 1.3 = 3.09 м2 ˚C/Вт.
59

R0тр = а х ГДОП + b;
R0потр = 0.0004 х 5116 + 1.6 = 3.646 м2 ˚C/Вт R0потр = 3.646 м2 ˚C/Вт
Теплотехнічний розрахунок стіни та визначення коефіцієнта теплотехнічної
однорідності конструкції.
Відповідно до [40] для плоских огороджувальних систем, представлений
тепловий опір огороджувальних систем визначається площинами, що
огороджують системи щодо розрізання на області шарів з різних матеріалами.
Тоді тепловий опір огороджувальної системи RаТ визначають наступним
чином:

RаТ = А/∑m (Ai/R0ir),

де RаТ – термічний опір огороджувальної конструкції.
Для визначення коефіцієнта впливу окремих теплопровідних включень
попередньо розрахуємо за формулою R = б/λ термічний опір окремих ділянок
стіни (табл. 3.2).

Таблиця 3.2 – Термічний опір окремих ділянок стіни
Коеф. Опір.
Питома Коеф.паропро
Товщ. теплопро теплопередач
Найменування вага γ, н. μмг /(м год
δ,м 3 в. Λ шару R0con =б / λ,
кг/м Па)
Вт/(м К) м² ºC/Вт
1 2 3 4 5 6
Цементно-піщаний
0.03 1800 0.09 0.76 R1 = 0.039
розчин
Силікатна цегла на
цементно- 0.64 1800 0.11 0.76 R2 = 0.842
піщаному розчині
Утеплювач
Rockwool 0.12 80 0.32 0.038 R3 = 3.158
Повітряний
0.03 — — — R4 = 0.16
прошарок
Навісний фасад — — — — —
Разом: Rk = 4.199

RКcon = Rsi + Rk + Rse

где Rk – сума теплових опорів окремих шарів конструкцій, що
захищають.;
60

Rsi – 1/αint коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні
огороджувальних конструкцій;
Rse – 1/αext коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні
огороджувальних конструкцій, на поверхні конструкції, зверненої у бік
прошарку, що вентилюється зовнішнім повітрям, слід приймати коефіцієнт αext
=10,8 RКcon = 0.115 + 4.199 + 0.0925 = 4.41
Визначимо площу зон впливу Аi.
1. Площа віконних укосів стіни. Площа ділянки впливу горизонтальних
та вертикальних віконних укосів завдовжки. L1 = 2,4 м и L2= 2,1 м відповідно
знаходим по формулі:

Аi = 2 ˟ бе ˟ ( L1 + L2) + π ˟ бе2,
Аi = 2 ˟ 0.12 ˟ (2.4+2.18) + 3.14 ˟ 0.122 = 1.168м²

Термічний опір цементно-піщаного розчину становить Ri = 0,039м²
ºC/Вт
2. Площа зони стіни. У розрахунку користуємося частиною конструкцій,
що обмежують, частина огороджувальної конструкції.
Площа зони А = 3.8 х 4.2 = 15.96м² у стіні виконаний віконний отвір зі
склопакетом двокамерним у розділених палітурках ПВХ зі звичайного скла,
отримуємо площу скління: А2 = 15.96 –(2.4 ˟ 2.1) = 10.92 м²
Термічний опір силікатної цегли на цементно-піщаному розчині
становить R2 = 0.671 м² ºC/Вт
3. Площа вікна Авікна = 2.4 ˟ 2.1 = 5.04 м²
Термічний опір віконного отвору з установкою склопакетом із двох
камер у розділеній палітурці ПВХ із звичайного скла. Rвікна = 0.65 м² ºC/Вт.
Площа утеплювача Rockwool Вентибаттс Оптима.
Для обчислень застосовуємо частину огороджувальної конструкції.
Площа зони утеплювача дорівнює площі стіни без віконного отвору.
А3 = 10,92 м².
Термічний опір утеплювача становить: R3 = 3.158 м² ºC/Вт
По формулі:

Rоr=А/∑m(Ai/R0ir),
Rоr = 15,96/(1,168/0,039) + (10,92/0,842) + (5,04/0,65) + (10,92/3,158) =
0,24 м² ºC/Вт – термічний опір огороджувальної конструкції Rат умовно
розрізані на ділянки.
Наведений термічний опір Rкr огороджувальної конструкції слід
визначати за формулою (3.9):
61

Rкr = (RаТ + 2˟ RT)/3,

RT – сума термічних опорів окремих шарів конструкції =Rk – 4.199 м²
ºC/Вт
Rкr = (0.24+2˟ 4.199)/3 = 2.87 м² ºC/Вт
Перевіряючи загороджувальні конструкції для здійснення сприятливих
умов згідно ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Будівельна кліматологія» та відповідно
до умов теплотехнічних норм із середовища збереження енергії, наведений
опір теплопередачі для зовнішніх стін з огляду на укоси та утеплення фасаду.
Rкr = 2.87 м² ºC/Вт відповідає товщині утеплювача 200 мм.
Необхідний опір теплопередачі огороджувальних конструкцій R0потр =
2.735 м²˚C/Вт.

RКr = 2.87 м² ˚C/Вт> R0 потр = 2.735 м² ˚C/Вт,

Умова енергозбереження дотримано та відповідає [40] .
Обчислення запобігання попадання вологи в огороджувальні
конструкції.
Обчислення опору паропроникнення аналізованої конструкції. Оскільки
аналізована конструкція багатошарова, то Rvp дорівнює сумі опорів
паропроникнення шарів.

Rvp = ∑δ∕μ,

Розрахункова температура для громадських приміщень tint = 20 ° С;
відносна вологість внутрішнього повітря для громадських приміщень.

φint = 55% Rvp1 = = 0.333 ;
Rvp2 = 5.418 Rvp3 = 0. 372 ;
Rvp0 = Rvp1 + Rvp2 + Rvp3 = 0.333+ 5.418 + 0.372 = 6.523
X0 = = (1/8.7)/2.88= 0.115/2.88= 0.04;
X1 = = (0.115+0.333)/2.88= 0.448/2.87=0.155;
X2 = = (0.115+0.333+5.418)/2.87= 6.266/2.87=2.16;
X3 = = (0.115+0.333+5.418+0.372)/2.87=6.638/2.87 = 2.30;
Y1 = =0.333/6.523 = 0.05;
Y2 = = (0.333+5.418)/6.523=0.943;
Y3 = = (0.333+5.418+0.372)/6.523= 1;
Згідно з графічним рисунком (рис. 3.7) показана залежність
62

безрозмірного опору паропроникнення Y від безрозмірного термічного опору
Х для системи зовнішньої стіни, що розглядається. Крива Yn характеризує
величину безрозмірного опору паропроникненню для повноцінного
наповнення вологого повітря водяною парою.

δl = 0.959; R0=1/αint+ Rk+1/αext = 0.115 + 4.199 + 1/10.8 = 4.41
R 3
0l = R0*δl = 4.41х0.959 = 4.23 δ l = (R0l – – ) ·λ3= (4.23 – 0.115 – 0.039
– 0.842) ·0,038=0.12м
0,12м – площина можливої конденсації
Перевірка: R0l = 0.115 + 0.039 + 0.842 + (0.12/0.038) = 4.153
Обчислення розподілу парціального тиску водяної пари по товщі стіни
та визначення ймовірності утворення конденсату в товщі стіни. z0 = 149 діб.;
φint = 65%; tint = 20 0C => Eint = 2338 Па eint = ·Eint = ·2338 = 1519.7 Па,
Парціальний тиск водяної пари зовні будівлі:
eext = 7.2 гПа = 720 Па
Середня температура за період із негативними середніми місячними
температурами зовнішнього повітря:
t0 = –8.98 0C
pw = 45 кг/м3;
δw = 0.079 м;
Δwav = 3%
Періоди року:
- Зимовий (січень, лютий, березень, грудень)
z1 = 4 (t = –13.5; –12.6; –5.4; –9.6 0С);
– весняно-осінній (жовтень, листопад) z2 = 2 (t = 4.2; –3.4 0С);
– літній (квітень, травень, червень, липень, серпень, вересень) z3 = 6 (t =
5.4; 14.3; 18.6; 20.4; 19.0; 1.8 0С)
text1 = – (13.5 + 12.6 + 5.4 + 9.6)/4 = –10.375 0С; text2 = (4.2 – 3.4)/2 = 0.4
0С;
text3 = (5.4 + 14.3 + 18.6 + 20.4 + 19.0 + 12.8)/6 = 15.15 0С; ΣR = 0.039 +
0.842 + 3.158 = 4.039
Rsi = = = 0.115 т0 = tint – (tint – t0) ˟ (Rsi + ΣR)/Rкcon = 20 – (20 + 8.98) х
(0.115 + 4.039)/4.199 = – 8.670C;
т1 = 20 – (20 + 10.375) х (0.115 + 4.039)/4.199 = –10.00С;
т2 = 20 – (20 – 0.4) ˟ (0.115 + 4.039)/4.199 = – 0.810С;
т3 = 20 – (20 – 15.15) ˟ (0.115 + 4.039)/4.199 = 15.200С;
E0 = 312 Па; E1 = 268 Па; E2 = 662 Па; E3 = 1742 Па
E = (E1·z1 + E2·z2 + E3·z3) / 12 = (268·4 + 662·2 + 1742·6) / 12 = 1071 Па
e0ext = = 3.1 гПа = 310 Па Rvpe = (δ3/μ3)= 0.372 η = 0,0024·(E0 – e0ext)·z0/Rvpe =
63

0.0024·(1742 – 310)·149/0.372 = 1376.5

Площина ймовірної конденсації потрапляє в покриття термоізолятора, -
Rvp має бути не менше найбільшого з наступних опорів, що нормуються
паропроникнення:

Rvp1req = (eint – E)·Rvpe / (E – eext),

Rvp1req= (1519.7 – 1071)·0,372/ (1071 – 720) = 0.48
Rvp2req = = (0.0024·149·(1519.7–312))/(45·0.08·3+1094.17)= 0.31
Rvp = = 0.333 + 5.418 + 0.372 = 6.523
Rvp > Rvp1req > Rvp2req
Тому, умови задовольняються, конструкція, що захищає, виконує
вимогам нормативних документів щодо опору паропроникненню.
Пароізоляція на внутрішньому покритті стін не потрібна.
Для наочності обчислень створимо графік розподілу водної пари та
графік зміни водної пари по товщі стіни (рис. 3.7).

Рис. 3.7 - Графік розподілу водяної пари та графік зміни водяної пари по
товщині стіни

Очевидно, що ці криві не перетинаються, що так само підтверджує
утворення конденсату в конструкціях неможливим.

64

3.3 Техніко-економічне обґрунтування запропонованих заходів
3.3.1 Аналіз економічної ефективності

Для практичної реалізації результатів дослідження необхідно провести
комплексну техніко-економічну оцінку ефективності запропонованих
організаційних рішень, що враховує сукупність факторів, що впливають на
інвестиційно-будівельний проект. Фінансовий аналіз інвестиційно-
будівельних проектів необхідний для перевірки реалізованості прийнятих
технологічних рішень.
У таблиці 3.3 представлені загальновідомі техніко-економічні
показники, за якими проводиться комплексна техніко-економічна оцінка
ефективності інвестиційно-будівельного проекту при виборі організаційно-
технологічних рішень.

Таблиця 3.3 – Техніко-економічні показники
Показник Найменування
Термін виконання будівельно-монтажних робіт та (або)
реалізації інвестиційно-будівельного проекту. Проект
Тривалість
ефективний, якщо тривалість менша за плановану або
нормативну.
Показник, що відображає витрати живої праці на виробництво
Трудомісткість
одиниці продукції.
Накопичений ефект (сальдо грошового потоку) за
розрахунковий період.
Чистий доход
- NV де N – кількість тимчасових періодів інвестиційно-будівельного
проекту; t - порядковий індекс аналізованого періоду; Rt -
приплив коштів у період t; Ct - відтік коштів у період t.
Інвестиційно-будівельний проект ефективний, якщо NV більше
за нуль.
Період часу, необхідний у тому, щоб доходи, створювані
Період завдяки інвестиціям, покрили витрати на інвестиції.
окупності Інвестиційно-будівельний проект ефективний, якщо період
окупності менший за термін реалізації проекту.
65

Період часу, необхідний для того, щоб дисконтовані доходи,
Дисконтований створювані завдяки інвестиціям, покрили дисконтовані витрати
період на інвестиції. Інвестиційно-будівельний проект ефективний,
окупності якщо дисконтований період окупності менший за термін
реалізації проекту.
Сума дисконтованих значень грошових потоків, наведених на
цей час.
Чистий дис-
контований
де E - ставка дисконтування. Ставка дисконтування - це
дохід NPV
відсоткова ставка, яка використовується для перерахунку
майбутніх потоків доходів та витрат у єдину величину поточної
вартості. Інвестиційно-будівельний проект ефективний, якщо
NPV більше за нуль.
Відношення наведеної вартості майбутніх грошових потоків від
реалізації інвестиційного проекту до наведеної вартості
первинних інвестицій.
Індекс
прибутковості
-PI

де СД - інвестиційні витрати проекта. Інвестиційно-будівельний
проект ефективний, якщо PI більше одиниці.

За результатами аналізу розрахованих техніко-економічних показників
ефективності різних варіантів інвестиційно-будівельних проектів вибирається
найбільш ефективний варіант.
Є доцільним здійснювати оцінку ефективності організаційно-
технологічних рішень за допомогою моделювання імітаційних моделей
інвестиційно-будівельного проекту з використанням комп'ютерних програм з
управління проектами. Найбільш адекватною для оцінки фінансової
реалізованості та визначення показників ефективності проекту (реалізації
зазначених завдань) є програмний комплекс Project Expert, що дозволяє
визначати фінансові потоки від інвестиційно-операційної діяльності в рамках
реалізації інвестиційно-будівельного проекту. При цьому фінансові потоки
формуються при моделюванні організаційно-технологічних рішень.
Оцінка ефективності розроблених у магістерському дослідженні
організаційних рішень влаштування НВФ з урахуванням параметрів
66

енергоефективності проводилася за результатами комп'ютерного імітаційного
моделювання інвестиційно-будівельних проектів на прикладі реалізованих
об'єктів житлового та громадського призначення в м. Чернігові. Моделювання
надходження коштів здійснювалося з моменту введення об'єктів в
експлуатацію. При цьому обсяг та характер надходження коштів приймався за
даними практичного досвіду реалізації інвестиційно-будівельних проектів для
кожного типу будівлі.
За допомогою програмного комплексу Project Expert для кожного типу
будівель були розроблені комп'ютерні імітаційні моделі інвестиційно-
будівельних проектів на основі сформульованих у дисертаційному
дослідженні організаційних рішень пристрою НВФ з урахуванням параметрів
енергоефективності та на основі застосовуваної системи контролю якості при
влаштуванні НВФ, а також визначено техніко-економічні показники кожного
варіанта.

В рамках роботи було запропоновано конструктивні рішення, які
дозволяють покращити тепло-вологісний режим будівель.
Розрахунки встановили виникнення локальної зони знижених
температур поблизу анкера кріплення НВФ. У цій зоні матеріал стіни зазнає
більшої кількості циклів поперемінного заморожування та відтавання, що
негативно позначається на довговічності як кріплення НВФ, так і будівлі
загалом. Конструкція з гвинтами, що самонарізають, задовольняє всім
вимогам [40], коли як конструкція з болтовим з'єднанням не задовольняє
вимогам щодо температурного перепаду повітря і стіни.
В результаті обчислень було отримано значення кількості вологи в
конструкціях та побудовано графіки набору вологи в різні періоди часу.
Було виявлено накопичення вологи в облицювальному шарі за
десятирічний цикл експлуатації, інші шари з часом втрачають вологу. У
річному циклі конструкція загалом втрачає вологу, але характер набору вологи
не збігається зі стаціонарними умовами [40] (волога накопичується за період
із негативними температурами).
Було встановлено, що розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають
при екстремальних зовнішніх температурі і вологості необхідний, але
отримати об'єктивну оцінку ефективності конструкцій можна при виконання
нестаціонарного розрахунку, який більш точно описує процеси
тепломасопереносу в конструкції, враховуючи амплітуди зміни температури
зовнішнього повітря.

При встановленні навісного вентильованого фасаду з керамогранітних
67

плит з використанням утеплювача «ROCKWOOL», завдяки якому можна
знехтувати використання вітрогідроозахисних матеріалів, ґрунтуючись на
методиці [40] визначимо економічну вигоду при монтажі.
Кошторисна вартість прямих витрат (ПЗ) визначається за формулою:

де ЗТi - витрати праці робітників або пусконалагоджувального
персоналу на вимірювач кошторисної норми за i-ю кошторисною нормою,
чол.-ч.;
Vi – обсяг робіт з i-ї кошторисної норми відповідно до її вимірювача;
СЦiЗТ – кошторисна ціна на витрати відповідного середнього розряду
роботи або категорії пусконалагоджувального персоналу, грн./чол.-год.;
Tm - час експлуатації m-ї машини (механізму), маш.-год;
СЦm
ЕМ – кошторисна вартість експлуатації m-ї машини (механізму),
грн./ маш.год.;
m = 1 ÷ M, де М – кількість найменувань машин (механізмів) за i-ю
кошторисною нормою;
Tn – кількість n-го матеріалу, виробу чи конструкції, у натуральних
одиницях виміру;
СЦn
M - вартість n-го матеріалу, виробу або конструкції, грн.
Приймається відповідно до [40].
n = 1÷ N, де N – кількість найменувань матеріалів, виробів чи
конструкцій за i–ю кошторисною нормою.
Для спрощення розрахунку введемо заміну змінних, у результаті
отримаємо формулу :

ПВ = ВОЗП + ВММ + ВМАТ

де ПВ – прямі витрати;
ВОЗП - вартість основної заробітної плати;
ВММ – вартість машин та механізмів;
ВМАТ – вартість матеріалів.
Визначимо різницю прямих витрат (ПВ) двома способами виконання
робіт за формулою:

ΔПЗ = ПВ із плів. - ПВ без плів. = (ВОЗП із плів. + ВММ з плів. + ВМАТ) - (ВОЗП
без плів. + ВММ без плів. + ВМАТ без плів) = ΔСОЗП + ΔСММ +ΔСМАТ,
68

де ΔПВ - різниця прямих витрат;
ПВ із плів. – прямі витрати з вітрогідрозахисною плівкою;
ПВ без плів– прямі витрати без вітрогідрозахисної плівки.

ПВ із плів. = ВОЗП з плів. + СММ з плів. + СМАТ з плів.,

де ВОЗП з плів. - вартість основної заробітної плати світлогідрозахівної
плівкою;
ВММ із плів. – вартість машин та механізмів світлогідрозахівної плівкою;
ВМАТ з плів – вартість матеріалів світлогідрозахівної плівкою.

ПВ без плів. = ВОЗП без плів. + СММ без плів. + СМАТ без плів.

де ВОЗП без плів. – вартість основної заробітної плати без
вітрогідрозахисної плівки;
ВММ із плів. – вартість машин та механізмів без вітрогідрозахисної
плівки;
ВМАТ із плів – вартість матеріалів безвітрогідрозахистної плівки.
Водночас прямі витрати (ПВ) не визначають вартість будівельно-
монтажних робіт (БМР).

ВБМР = ПВ + НВ + КП,

де ВБМР – вартість будівельно-монтажних робіт;
ПВ – прямі витрати;
НВ - накладні витрати;
КП – кошторисний прибуток.
Відповідно ΔВБМР обчислюємо за формулою:

ΔВБМР = ΔВБМР з плів. - ΔВБМР без плів. = = (ПВ з плів. + НВ з плів. + ВП з
плів.) – (ПВ без плів. + НВ без плів. + ВП без плів.) = ΔПВ + ΔНВ + ΔВП,

де ΔВБМР – різниця вартості БМР з вітрогідрозахисною плівкою та без
вітрогідрозахисної плівки;
Проведемо обчислення кожного елемента таблиці, таблиця 3.3 –
розрахунок вартості матеріалів на 1м² вентильованого фасаду з урахуванням
ПДВ, таблиця 3.4 – розрахунок вартості БМР на 1м² вентильованого фасаду
без матеріалів.
69

Таблиця 3.3 - Розрахунок вартості матеріалів на 1м² вентильованого
фасаду з урахуванням ПДВ
Вартість НВФ з Вартість НВФ без
Од.вим
вітрогідрозахисної плівкою вітрогідрозахисної плівки
Найменування
Кіл-ть Цена за Сума, Кіл-ть Сума,
Найменування
/1м2 од.вим. грн. /1м2 грн.
грн.
1 2 3 4 5 6 7 8
Матеріали Матеріали
Керамограніт Керамограніт
600*600 м2 1 844,39 844,39 600*600 1 844,39
Утеплювач
Утеплювач Ізовер 2 Ізовер (низ-
м 0,87 310,00 269,70 0,87 269,70
(низ- 120мм, 120мм, верх-
верх- 30мм) 30мм)
Утеплювач Ізовер Утеплювач
(верх- м2 0,12 240,00 28,80 Ізовер (верх- 0,12 28,80
50мм) 50мм)
Утеплювач
Утеплювач
(RockwoolkaeuT
м2 — — — (Rockwool) 1 26,40
ибаттс низ—
ventirock f plus
100мм)
Утеплювач
(RockwoolBeHT
м2 — — — 0,87 115,45 100,44
ибаттс Оптима
верх—50мм)
Утеплювач
(RockwooleeHT
м2 — — — 0,1 115,45 11,55
ибаттс верх—
50мм)
Вітрогідрозах
исна плівка м2 1,21 147 177,87 — — —
ФібраІзол НГ
Кронштейн для
шт 9,79 14,8 144,89 7,72 9,4 72,568
утеплювача
Анкер MUNGO
MBRK-STB шт 4,04 22,5 90,90 4,04 22,5 90,90
10*100
Заклепка
шт 12,43 3,8 47,23 12,43 3,8 47,23
нерж/нерж
Профіль ГО
40*40*1,2мм мп 3,54 86,9 307,63 2,79 86,9 242,45
оцинкований

70

1 2 3 4 5 6 7 8
Профіль вертикальний
П—обр мп 1,7 126,7 215,39 1,7 126,7 215,39
65х 21,5х 20х 1,2 мм
Профіль вертикальний
Z—обр 25х 21,5х 40х мп 1,28 82,9 106,11 1,28 82,9 106,11
1, 2мм
Відлив, відкіс з ОЦ
м2 0,33 544 179,52 0,33 544 179,52
0,55мм стали с ППП
Парапет з 0,55мм ОЦ
м2 0,09 494 44,46 0,09 494 44,46
стали ППП
Клямер основний з
нержавіючої стали шт 8 34,32 274,56 2,94 34,32 100,90
AISI—304
Клямер стартовий з
нержавіючої стали шт 1,03 25,74 26,51 1,03 25,74 26,51
AISI—304
Заклепка нерж/нерж
шт 20 4,3 86,00 20 4,3 86
підсистема
Кронштейн ОЦ
посилений 200х 95х шт 2,87 62,55 179,52 2,87 62,55 179,52
80х 2 мм
Прокладка паронітова
шт 2,87 7,98 22,90 2,87 7,98 22,90
90х 80х 2мм
Кронштейн ОЦ
шт 0,61 26 15,86 0,61 26 15,86
100х 50х 50мм
Кронштейн ОЦ 70х
шт 0,2 25,52 5,10 0,2 25,52 5,104
50х 50х 2мм
Прокладка паронітова
шт 0,81 5,76 4,66 0,81 5,76 4,66
60х 60х 2мм
Влаштування
вітрогідрозахисної шт — — 91,72 — — —
плівки (ФОТ, НР, СП)
Разом: 3163,7 2721,38
Фонд оплати праці
9,76 0,00
(ФОП)
Економія: матеріалу 442,36
Економія:
-9,76
ФОП
Економічний ефект 452,12

Отримуємо економію за матеріалами у вигляді 442,36 грн на 1м², що
становить 13,98% від загальної кількості матеріальних затрат.
Представимо графічно економічний ефект від заходу, в якому повністю
видаляється мембранний шар і застосовується новий утеплювач марки
«ROCKWOOL» VENTIROCK F PLUS (рисунок 3.8).
71

Рис. 3.8 – Економічний ефект застосування нових матеріалів, грн.

З рис. 3.8 видно, що в результаті відмови від монтажу вітрогідрозахисної
мембрани через застосування нового утеплювача «ROCKWOOL» економія за
матеріалами становитиме 442,36 грн./м².
Ця економія збільшиться за рахунок того, що зміна матеріалів дозволить
скоротити трудовитрати, тому не треба проводити додаткового кріплення
мембрани.
З таблиці 3.3 видно, що економія з трудовитрат становитиме 9,76 грн./м².
Проведемо обчислення вартості БМР на 1м² вентильованого фасаду без
компонентів з урахуванням ПДВ. Дані розрахунку подаємо у вигляді таблиці
3.4.
У таблиці 3.4 подано розрахунок вартості БМР на 1м² вентильованого
фасаду без урахування вартості матеріалів. У кошторис входить
Ряд1; було; 3 163,74
Ряд1; стало; 2 721,38
Ряд1; економія; -442,3665
вартість робіт із прикріплення утеплювача до фасаду, накладні витрати,
кошторисний прибуток.

72

Таблиця 3.4 – Розрахунок вартості БМР на 1м² вентильованого фасаду
без матеріалів з урахуванням ПДВ
Кошторисна вартість в
№ Кіл-ть (прогнозованих) цінах,
Найменування Од. вим.
п/ п грн.
на од. всього на од. вим загальна
Установка
пароізоляційного шару
0,011 /
1 з: плівки 100 м2 — 2915 29,15
100
поліетиленової (без
мембранного шару),
Затрати труда робочих чол-год 17,232 0,17 171,48 29,15
Затрати труда
чол-год 0,25 — — —
машиністів
Накладні витрати від 87,82%
25,614,57
кошторисної прибутку 50%
Разом 69,32
В тому числі:
Машини і механізми 0
Накладні витрати 25,60
Кошторисної прибуток 14,57
ПДВ 20% від 69,32 13,86
РАЗОМ по кошторису 83,18
Машини та механізми при роботі застосовуватись не будуть.
Кошторисна вартість робіт становитиме 69,32 грн./м² без урахування
ПДВ. Кошторисна вартість робіт становитиме 83,18 грн./м² з урахування ПДВ.
Наведемо результати проведених розрахунків у вигляді зведеної таблиці 3.5.

Таблиця 3.5 - Зведений розрахунок економічної ефективності
запропонованого заходу
Найменування затрат До заходу Після заходу
1 2 3
Матеріали, грн/м2 3163,74 2721,38
ФОТ, грн/м2 38,91 29,15
Накладні витрати (87,82%), грн/м2 34,17 25,6
Кошторисний прибуток (50%), грн/м2 19,45 14,57
НДС (20%), грн/м2 7,78 5,83
РАЗОМ по кошторису, грн/м2 3264,05 2796,53
Економічний ефект, грн./м2 -442,36
% -13,89
З таблиці 3.5 видно, що результаті запропонованого заходу економічний
73

ефект становитиме 442,36 грн на 1 м², що становитиме 13,89%.
45
38,91
40
34,17
35
29,15
30
25,6
25
19,45
20
14,57
15
10
5
0
ФОТ, грн/м2 Накладні витрати (87,82%), Кошторисний прибуток
грн/м2 (50%), грн/м2
До заходу Після заходу

Рис. 3.9 – Динаміка основних показників кошторису, грн/м²

З рисунку 3.9 видно, що запропонований захід призведе до скорочення
витрат.
Таким чином, цей захід приведе до значного скорочення витрат, при
цьому термоізоляція не буде порушена завдяки високоякісному утеплювачу
марки «ROCKWOOL».

Висновки по 3 розділу
1. Було розраховано оптимальний утеплювач, підібрано у відповідності
до прив’язки до місяця будівництва параметри будівельної системи навісного
вентильованого фасаду. Що має наступні параметри: стіна несуча з силікатної
цегли – товщиною 0,64 м, утеплювач Rockwool – 0,12, повітряний прошарок –
0,03 м.
2. З проведених розрахунків економічного ефекту отримуємо економію
за матеріалами у вигляді 442,36 грн на 1м², що становить 13,98% від загальної
кількості матеріальних затрат на влаштування навісного вентильованого
фасаду. Ця економія виникає результаті відмови від монтажу
вітрогідрозахисної мембрани через застосування нового утеплювача
«ROCKWOOL» VENTIROCK F PLUS. Ця економія може збільшиться за
рахунок того, що зміна матеріалів дозволить скоротити трудовитрати, тому не
треба проводити додаткового кріплення мембрани. З розрахунків отримаємо,
що економія з трудовитрат становитиме 9,76 грн./м².

74

РОЗДІЛ 4. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ОРГАНІЗАЦІЙНО-
ТЕХНОЛОГІЧИХ ПОКАЗНИКІВ ВЛАШТУВАННЯ РОБІТ З
НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ

4.1 Пропозиції щодо технології та організації улаштування навісних
вентильованих фасадів

Найважливішим критерієм при використанні матеріалів є безпечне
застосування для людини. Для позначення впливу мінераловатної ізоляції за
його аварії проводилися перевірки на емісію волокон, [56,57]. Виходячи з
досліджень, визначається залежність концентрації волокон у повітрі від їх
діаметра. У цьому випадку мінераловатна ізоляція, діаметр волокон якого
становить від 2 до 9 мкм, матиме концентрацію від 50000 до 300000 шт/м3.
Склад формальдегіду та кетонів становить не більше 0,1 мг/м3.
Отже, можна дійти невтішного висновку:
1. Небезпека емісії термоізоляційних елементів пов'язані з прямим
контактом на робочої зоні, в останній момент установки і майже утримується
під час використання.
2. Емісія елементів у складі матеріалу знаходиться в діапазоні
прийнятих норм.
У дослідженнях [58,59] проводилися дослідження під впливом вітру
емісії волокна. Зразки у цій роботі зволожувалися до 10% вологості, після чого
заморожувалися та відтавали протягом 100 циклів. Після цього зразки
встановлювали в короб і закріплювали. При взаємодії зі штучно створеними
умовами (швидкість повітряного потоку становила 10 м/с, температура
повітря (20±2) °С, відносна вологість – (48% – 83%) матеріал знаходився 14
місяців. Для виявлення абсолютної зміни маси зразків, періодично Абсолютна
зміна маси зразків обчислювалася за формулою :

Δm = m – m0,

де Δm – абсолютна зміна маси зразка, г,
m – поточне значення маси зразка, г;
Дані експерименту показали:
1. зміна маси зразків щодо вихідної невелика як і абсолютних, і у
відносних вимірах;
2. емісія елементів майже немає;
3. поздовжнє поділ шарів скловолокнистих листів, замість поділу
окремих волокон.
75

Це явище сталося у зв'язку з тим, що зразки висувалися нагору на 5-7мм
від нижньої грані вхідного перерізу.
Встановлено, що експлуатація вітрогідрозахисної плівки в технології
навісного фасаду, що вентилюється, при використанні на низькоповерхових
будівлях недоцільно при використанні мінераловатного теплозберігаючого
матеріалу з високими показниками якості.
За підсумками запропонованих дій схема влаштування вентильованого
фасаду має такий вигляд.

Рис. 4.1 – Схема технологічного процесу влаштування навісного
вентильованого фасаду з керамогранітних плит

Економія грошових коштів досягається шляхом утримання від
використання вітрогідрозахисної плівки при монтажі НВФ.
При забезпеченні матеріалів основними позиціями зменшення витрат є:
1. Відсутність покупки вітрогідрозахисної плівки.
2. Відсутність витрат на логістику, складування та переміщення по
об'єкту.
3. Відсутність потреби у покупці витратних матеріалів для
встановлення кріплення мембрани.
4. Відсутність витрат на порятунок від сміття від матеріалів та упаковки
мембрани.
Надвитратами може бути подорожчання мінераловатного
76

термоізолюючого матеріалу. Однак для низькоповерхової будови потрібно
використовувати матеріал із міцнішим поверхневим шаром.

1 – кронштейн; 2 – напрямна; 3 – клямер; 4 – заклепка витяжна; 5 –
утеплювач 100 мм; 6 – утеплювач 50 мм; 7 – утеплювач 50 мм; 8 – плита
керамічного граніту; 9 – анкер із пресшайбою.
Рисунок 4.2 – Технічне вирішення влаштування навісного
вентильованого фасаду без вітрогідрозахисної плівки

Важливим фактором зниження витрат є повна відмова від монтажу
вітрогідрозахисної мембрани, внаслідок чого відбувається зменшення:
- витрат праці;
- часу експлуатації засобів пересування по вертикалі;
- відмова від застосування ручного інструменту (економія основних та
витратних матеріалів врахована раніше).

4.2 Рекомендації щодо організації приймального контролю.

Приймальний контроль при влаштуванні НВФ проводиться в рамках
оцінки та підтвердження відповідності огороджувальних конструкцій вимогам
технічних регламентів та проектної документації, у тому числі вимогам
теплового захисту та енергетичної ефективності, [60].
Оцінка відповідності зовнішніх захисних конструкцій, вимогам
теплового захисту в процесі будівництва і при його закінченні проводиться в
цілях: перевірки відповідності фактичних і нормативних значень показників
рівня теплового захисту окремих зовнішніх конструкцій, що захищають
будівлі; перевірки відповідності фактичних і нормативних значень температур
на внутрішніх поверхнях зовнішніх конструкцій, що захищають, а також
температурних перепадів між температурами внутрішнього повітря і
77

температурами внутрішніх поверхонь зовнішніх конструкцій, що захищають;
перевірки відповідності фактичних та нормативних значень питомих
енергетичних характеристик будівлі.
Перевірка відповідності стінових конструкцій, що захищають, з НВФ
вимогам енергетичної ефективності в процесі будівництва і при його
закінченні здійснюється органом державного будівельного нагляду при
здійсненні будівельного нагляду. В інших випадках контроль та
підтвердження відповідності вимогам енергетичної ефективності в процесі
будівництва та при його закінченні здійснюється забудовником. Результатом
оцінки теплозахисту стінових конструкцій з НВФ є підтвердження
відповідності у формі акта про відповідність вимогам енергетичної
ефективності стінової огороджувальної конструкції або її частини.
Приймання робіт з устрою кожного етапу робіт здійснюється із записом
у загальному журналі робіт [4,5,60] з оформленням актів на приховані роботи
у відповідності до [4,5,60]. За відсутності актів на приховані роботи наступні
роботи виконувати неприпустимо.
При приймальному контролі якості виконання робіт проводити
перевірку відповідності фактичних значень параметрів проектним рішенням:
- перевірка результатів вхідного контролю;
- при внесенні змін до проекту перевірити наявність документів
узгодження змін з розробником проекту;
- перевірка наявності та якості заповнення журналу загальних робіт у
відповідності з [4,5,60];
- перевірка наявності та якості оформлення актів огляду прихованих
робіт відповідно до [4,5,60];
- контроль здійснюється візуально та з проведенням технічного огляду.
В окремих випадках за рішенням замовника або органу державно-го
будівельного нагляду може призначатися суцільний або вибірковий
інструмент.
Інструментальний контроль для визначення фактичних значень
контрольованих параметрів та заповнення енергетичного паспорта будівлі при
прийманні в експлуатацію.
Необхідними умовами для проведення натурних випробувань стінових
конструкцій з НВФ у процесі будівництва та після його закінчення є:
- неузгоджені або значні відступи від проектної та робочої документації
при влаштуванні стінових конструкцій, що захищають;
- відсутність необхідної виконавчої документації при влаштуванні
стінових конструкцій, що захищають;
- порушення порядку проведення будівельного контролю або його
78

документального підтвердження при влаштуванні стінових огороджувальних
конструкцій;
- дефекти теплозахисту, виявлені при влаштуванні стінових
огороджувальних конструкцій з НВФ;
– фактичні значення температур на внутрішніх поверхнях стінових
конструкцій, що захищають, менше нормативних;
– температурний перепад між температурою внутрішнього повітря та
температурою внутрішньої поверхні стінових конструкцій, що захищають
більше нормативного.
Інструментальний контроль рівня теплозахисту зовнішніх стін через
конструктивні особливості НВФ є трудомістким і дорогим, проведення якого
з задовільною похибкою можливе тільки на етапі закінчення виконання робіт.
Альтернативою є розрахунок уточненого значення наведеного опору
теплопередачі в процесі будівництва, який дозволяє оперативно приймати
рішення щодо усунення можливих порушень. У разі виявлення при здійсненні
будівельного контролю порушень, що впливають на тепловий захист
зовнішніх стін, може знадобитися перерахунок значення приведеного опору
теплопередачі зовнішніх стін, яке вноситься в енергетичний паспорт [4,5].
Технологічні рекомендації пристрою НФС з урахуванням параметрів
енергетичної ефективності:
1. При виникненні зазору в стику плит утеплювача заповнити
матеріалом утеплювача. При встановленні плит утеплювача не допускати
розламування. Розрізати плити спеціальним інструментом;
2. У місці проходження кронштейна крізь плиту утеплювача попередньо
прорізати утеплювач під розмір кронштейна на всю глибину спеціальним
ножем. Не допускати видалення утеплювача для проходження кронштейна;
3. Перед початком монтажу НФС оформляти акт приймання площин
фасу з перевіркою якості поверхні. Наявність напливів на поверхні основи не
допустимо. При величині неплощинності основи, що перевищує 5 мм на 2 м
довжини, вирівнювати поверхню основи штукатурним складом. При
виконанні основи у вигляді цегляної кладки необхідно проводити розшивку
швів. При влаштуванні вузла кріплення кронштейна забезпечити мінімально
можливу величину виступу. У даному випадку доцільним є зменшення
товщини терморозриву між кронштейном і основою, товщина якого сягає 10
мм, оскільки встановлено, що терморозрив слабко впливає на теплозахисні
властивості. Якщо величину виступу зменшити неможливо, то попередньо
вирізати спеціальним ножем виїмку в плиті утеплювача розміром основи
кронштейна і глибиною, що дорівнює виступу вузла кріплення. По можливості
забезпечити поєднання кроку розміщення кронштейнів з кроком плит
79

утеплювача;
4. Забезпечити відповідність проектним значенням величини товщини
ос-нування, коефіцієнта теплопровідності матеріалу основи, товщини
теплоізоляційного шару, коефіцієнта теплопровідності матеріалу
теплоізоляційного шару. При необхідності проводити інструментальний
контроль для визначення фактичного значення геометричних та
теплофізичних характеристик з наступним порівнянням з проектними
значеннями. Можливі відхилення від проекту не повинні перевищувати
закладених у проекті допусків. За відсутності в проекті допусків граничні
відхилення не повинні перевищувати значень, зазначених у сертифікатах на
матеріал, що застосовується [4,5].
5. При влаштуванні деформаційного шва між основою та плитою
перекриття не допускати розривів та несуцільностей деформаційного шва по
всій довжині примикання. У разі виникнення – заповнити матеріалом
деформаційного шва. Пристрій деформаційного шва проводити з утворенням
у стику замкнутого повітряного прошарку між ущільнюючими прокладками.
Обтискання прокладок проводити відповідно до вимог нормативної
документації. З'єднувати прокладки, що ущільнюють, необхідно внахлест з
довжиною ділянки нахлеста 100-120 мм. Місця з'єднання двох паралельних
шарів ущільнюючих прокладок повинні йти зі зміщенням 300 мм.

4.3 Практична реалізація результатів

Практична реалізація отриманих результатів дисертаційного
дослідження здійснена при будівництві наступних об'єктів міста Чернігів: 3-х
поверхова цегляна адміністративна будівля по вулиці Київській (рис. 4.1, а), 6-
ти поверхова каркасно-монолітна будівля медичного центру на вулиці
Чернишевського (рис. 4.7, б), 16-ти поверховий каркасно-монолітний
адміністративний будинок на просп. Миру (рис. 4.1, в).

Рис. 4.1 - Об'єкти цивільного будівництва міста Чернігова, на яких
проводилася апробація результатів
80

Впровадження організаційних рішень пристрою НВФ з урахуванням
параметрів енергоефективності при здійсненні будівництва дозволило
виключити значні дефекти пристрою НВФ, тим самим підвищивши якість
зовнішніх конструкцій, що захищають (рисунок 4.2).

Рис. 4.2 – Влаштування теплоізоляційного шару: а) зазор у стику плит
утеплювача; б) заповнений зазор у стику плит утеплювача; в) відшаровування
плит утеплювача від основи; г) вирівнювання штукатурним складом
нерівності поверхні основи

Висновки по 4 розділу

1. Реалізація проаналізованих і досліджених організаційних рішень
пристрою НВФ з урахуванням параметрів енергетичної ефективності
використовувалися при розробці технологічних карт і проектів виконання
робіт. Розрахунок уточненого значення наведеного опору теплопередачі
зовнішніх стін з пристроєм НВФ, необхідного для заповнення енергетичного
паспорта будівлі, дозволив дати оцінку фактичному рівню теплозахисту
стінових конструкцій, що захищають без проведення дорогих натурних
випробувань. Внаслідок впровадження на об'єктах цивільного будівництва
досягнуто технічного та економічного ефектів.
2. Досліджено організаційні рішення влаштування НВФ з урахуванням
параметрів енергетичної ефективності, що дозволяють класифікувати дефекти
теплозахисту за ступенем впливу, оперативно діагностувати та усувати
порушення технологічних процесів, дати достовірну оцінку якості виконання
будівельних робіт при перевірці відповідності об'єктів вимоги регламентів, а
також встановлювати фактичний рівень теплозахисту стінових
огороджувальних конструкцій без проведення трудомістких натурних
випробувань, що дає можливість підвищити достовірність даних
енергопаспорта на етапі введення будівлі в експлуатацію з присвоєнням класу
енергетичної ефективності.
3. Розроблені технологічні рекомендації влаштування НВФ з
81

урахуванням параметрів енергетичної ефективності при здійсненні
будівництва дозволяють виключити критичні та значні дефекти НВФ, тим
самим підвищивши якість зовнішніх захисних конструкцій.
4. Результати комп'ютерного імітаційного моделювання інвестиційно-
будівельних проектів свідчать про те, що практична реалізація розроблених у
магістерському дослідженні організаційних рішень влаштування НВФ з
урахуванням параметрів енергетичної ефективності дозволяє поліпшити
основні техніко-економічні показники ефективності інвестиційно-
будівельних проектів за рахунок зменшення непродуктивних витрат:
зменшити період окупності на 3–5 %, збільшити чистий дисконтований дохід
на 11–23 %, збільшити індекс прибутковості на 7–8 %.

82

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Мета представлених у роботі досліджень - підвищення несучої здатності
навісної вентильованої фасадної системи (НФС) з кріпленням облицювання
без збільшення матеріаломісткості.
Відповідно до поставленої метою у роботі було вирішено такі питання:
1. Проведено аналіз способу влаштування фасадних систем
вітчизняного та зарубіжного виробництва. Літературний огляд та
узагальнення виробничого досвіду дозволили встановити, що при
влаштуванні НФС мають місце відхилення від необхідних параметрів
матеріалів і технологічних допусків у процесі виконання робіт (дефекти
теплозахисту), що негативно впливає на теплозахисні властивості зовнішніх
конструкцій цивільних будівель. Сформульована робоча гіпотеза про те, що
дефекти теплозахисту необхідно оцінювати в процесі технологічного
(операційного) контролю та за результатами оцінки дефектів організаційно-
технологічними рішеннями зводити до мінімуму їх негативний вплив на
теплозахист.
2. Досліджено конструктивні рішення навісних вентильованих фасадів.
В результаті практичних досліджень були встановлені основні дефекти
теплозахисту при влаштуванні НФС та їх кількісні характеристики: зазор у
стику плит утеплювача; зазор у стику кронштейна з плитою утеплювача;
відшарування плит утеплювача від основи; відхилення від проектного
значення товщини основи; відхилення від проектного значення коефіцієнта
теплопровідності матеріалу основи; відхилення від проектного значення
товщини утеплювача; відхилення від проектного значення коефіцієнта
теплопровідності матеріалу теплоізоляційного шару; зазор у деформаційному
шві між основою та плитою перекриття. Отримано статистичні
характеристики дефектності для відхилень від технологічних допусків під час
виконання робіт. Рівень дефектності становив 35–45 %.
3. Розроблено пропозицію щодо оптимізації технічних рішень
влаштування навісного вентильованого фасаду за рахунок виконання
теплозахисту (мінераловатного утеплювача) у два шари, головною перевагою
якого є підвищення теплоізоляційних характеристик фасадної системи, а
встановлення плит головного, зовнішнього що перекривають стики
внутрішнього, перешкоджає виникненню містків холоду. Так само це рішення
дозволить здешевити конструкцію.
4. Розроблено пропозицію щодо заміни матеріалу з більш високими
характеристиками міцності – Rockwool. Розроблено пропозиції щодо
оптимізації технологічного процесу влаштування навісного вентильованого
фасаду шляхом відмови від операції, пов'язаної з улаштуванням
83

вітрогідрозатиної плівки. Дана пропозиція тягне за собою економію за
рахунок: покупки, транспортування, перенесення і складування, монтаж
матеріалу.
5. Розроблено організаційні рішення з контролю якості влаштування
НФС з урахуванням параметрів енергетичної ефективності у вигляді
контрольних листів, карт контролю якості, що встановлюють допуски на
відхилення при виконанні робіт, що дозволяє уникнути значних дефектів
виробництва робіт, підвищивши, тим самим , енергетичну ефективність
цивільних будівель
6. Розроблена методика розрахунку уточненого значення наведеного
опору теплопередачі дозволяє здійснювати приймальний контроль зовнішніх
стін з пристроєм НФС без проведення трудомістких натурних випробувань, а
також підвищити достовірність даних енергопаспорта на етапі введення
будівлі в експлуатацію з присвоєнням класу енергетичної ефективності.
7. Практична реалізація розроблених організаційних рішень пристрою
НФС дозволяє покращити основні техніко-економічні показники ефективності
інвестиційно-будівельних проектів за рахунок зниження непродуктивних
витрат, а саме: зменшити період окупності на 3–5 %, збільшити чистий
дисконтований дохід на 11– 23%, збільшити індекс доходності на 7-8%.
8. Подано техніко-економічне обґрунтування запропонованих заходів.
Економічний ефект становив 467,52 грн./м² – 13,98%.

84

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Современные фасадные системы. Менейлюк А. И., Дорофеев В. С,
Лукашенко Л. Э., Москаленко В. И., Петровский А. Ф., Соха В. Г. - К.: «Освита
Украины», 2008. - 340 с.
2. Мокрий або вентильований фасад: що і коли обрати ?
[Електронний ресурс] –Режим доступу:
https://blog.mehbud.com.ua/uk/facade/mokrij-aboventilovanij-fasad-shho-i-koli-
obrati/. –Дата публікації: 12.07.2018
3. Березюк А.М., Шаленний В.Т., Ніжніковський Г.С., Скокова А. О.
Огляд та порівняння різних систем фасадної теплоізоляції з легкою
штукатуркою за показником вартості. Theoretical foundations of Civil
Engineering. – Warsaw : Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2011.
Вип. 19. С. 339 – 344
4. Джалалов М. Н. Удосконалення організаційно-технологічних
рішень влаштування теплоізоляції зовнішніх стін існуючих громадських
будівель: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.23.08.
Харків, 2012. – 16 с.
5. Дікарев К. Б. Вибір та обґрунтування технології і організації
утеплення та оздоблення будівель при їх модернізації : автореф. дис. на
здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.23.08. Дніпропетровськ, 2008. 20
с.
6. Сергєєв А.М., Дібров Г.Д., Шмітько Є.І., Ковальов С.К.
Застосування місцевих матеріалів у будівництві. Вид-во «Будівельник». Київ
2013, - С. 184.
7. Технології утеплення фасадів будівель: підручник / [Гайдук О. В.,
Герлянд Т. М., Кулалаєва Н. В., Півторацька Н. В., Пятничук Т.
В.]. – Житомир: «Полісся», 2021. – 362 с.
8. Вплив ступеню ушкодження зовнішньої теплоізоляційної системи
Ceresit на вартість робіт по її відновленню / В. Т. Шаленний та інш.// MOTROL.
Motoryzacja i energetyka rolnictwa. Symferopol Lublin, 2011.Volume 13С. С. 68
– 79.
9. Кононова, О.В. Модифікований штучний камінь основі відсіву
дроблення карбонатних порід / О.В. Кононова, В.Д. Черепов // Сучасні
проблеми науки та освіти. - 2013. - № 1.
10. Карапузов Є.К., Соха В.Г., Остапченко Т.Є. Матеріали і технології
в сучасному будівництві: підручник. Київ: «Вища освіта», 2004. 416 с.
11. Литвинов О. О; Біляков Ю.І. та ін. Технологія будівельного
виробництва. - Київ: Вища школа, 2014. - 479 с.
12. Лобов, О.І. Довговічність облицювальних шарів зовнішніх стін
багатоповерхових будівель з підвищеним рівнем теплоізоляції [Текст]/О.І.
Лобов, А.І. Ананьєв; Будівельні матеріали. - 2008. - №4. – c. 56–59.
85

13. Менейлюк A.И., Борисов А.А. Показатели, определяющие
стойкость навесных вентилируемых фасадов к эксплуатационным
воздействиям. Строительство, материаловедение, машиностроение.
Днепропетровск: ПГАСА, 2007. № 43. С. 287 – 290.
14. Бабков, В.В. Про надійність і довговічність навісних фасадних
систем [Текст]/В.В. Бабков, Г.С. Колесник, В.А. Долгодворов, Г.Т.
Пономаренка; Будівельні матеріали. - 2007. -№7. – c. 24–26.
15. Млодецький В.Р., Ткач Т.В., Нетеса К.М. Аналіз технологічності
виконання поточних ремонтів фасадних систем житлових та громадських
будівель. Будівельне виробництво. 2020. №67. С. 47-49.
16. . Млодецький В.Р., Ткач Т.В., Нетеса К.М. Аналіз технологічності
виконання поточних ремонтів фасадних систем житлових та громадських
будівель. Будівельне виробництво: міжвідомчий науковотехнічний збірник
(технічні науки). Київ. НДІБВ, №67. 2019 р. С. 47-49.
17. BEMO SYSTEM [Електронний ресурс] : BEMO-BOND INVISIO //
сайт компанії містить відомості про продукцію і надаються послуги. Режим
доступу: https://www.bemo.com/ua
18. Massive Walls [Електронний ресурс] : Paroc // сайт компанії містить
відомості про випущену продукцію та послуги. Режим доступу: https://
https://www.paroc.com/
19. Brown, W. C. Field testing of pressure-equalized rain screen walls / W.
C. Brown, M. Z. Rousseau, W. A. Dalgliech // Exterior Wall Systems: Glass and
Concrete Technology, Design and Construction, 1991, – Vol. 1034. – Рp. 59–69.
20. Garden, K. Rain penetration and its control. / K. Garden // National
Research Council of Canada, Division of Building Research, Canadian Building
Digest. – 1963. – No. 40. – Рp. 401–404.
21. Kinzel, H. Untersuchungen iber dieBeliftung des Luftraumes hinter
vorgesetzen Fassadenbekleidungen aus kleinformatigen Elementen Bericht / H.
Kinzel, W. Popp, E. Mayer // B Ho 22/80 Institut fir Bauphysik Stuttgart, – 1980. –
Pp. 154.
22. Christoph T., Christoph Z., “Hinterlüftete Fassade als
Witterungsschutz” / T. Christoph, Z. Christoph // WTA Seminar. Winterthur,
Schweiz. – 2004.
23. Alles über hinterlüftete Fassaden [Электронный ресурс] :
Ассоциация строительных материалов и комплектующих для навесных
вентилируемых фасадов. – Режим доступа:
https://www.fvhf.de/Fassade/index.php.
24. Gertis, K.: Belüftete Wandkonstruktionen, Thermodynamische,
feuchtetechnische und strömungstechnische Vorgänge in Kanälen und Spalten in
Aussenwänden, / K. Gertis // Berichte aus der Bauforschung, Berlin. – 1972. – Pp.
72-96.
86

25. Künzel, H. Untersuchungen über die notwendige Hinterlüftung an
Aussenwandbekleidungen aus grossformatigen Bauteilen / H. Künzel, E. Meyer //
Forschungsbericht B Ho 1/83, IBP, Stuttgart. – 1983. – Pp. 33.
26. Meyer, E. Untersuchungen über die Belüftung des Luftraumes hinter
vorgesetzten Fassadenverkleidungen aus kleinformatigen Elementen / E. Meyer, H.
Künzel // Forschungsbericht BHo 22/80, IBP, Stuttgart. – 1980. – Pp. 51.
27. Cziesielski, E. Bauphysikalische und konstruktive Probleme bei
Aussenwandbeklei-dungen / E. Cziesielski // Bautechnik 2. – 1982. – Pp. 59-66.
28. Liersch, K:W. Belüftete Dach- und Wandkonstruktionen / K:W.
Liersch // Bd1: Vorhangfassaden Bauphysikalische Grundlagen des Wärme- und
Feuchteschutzes. – 1981. – Pp. 154.
29. Liersch, K:W. Belüftete Dach- und Wandkonstruktionen / K:W.
Liersch // Bd2: Vorhangfassaden – Anwendungstechnische Grundlagen, Bauverlag
Weisbaden. – 1984. – Pp. 228.
30. Протасевич, А. М., Крутілін А. Б. Класифікація вентильованих
фасадних систем. Вплив теплопровідних включень на їх теплозахисні
Показники / А. М. Протасевич, А. Б. Крутілін // Інженерно-будівельний
журнал. - 2011. - №8. – С. 57–62.
31. Проектирование и строительство стен с воздушными
промежутками: Рекомендации // Институт архитектуры и строительства.
Вильнюс, – 2002, – 24 с.
32. Salonvarra, M. Air Cavities Behind Claddings – What Have We
Leamed? [Электронный ресурс] / M. Salonvarra, Karagiozis, N. Achilles, M.
Pazera, W. Miller // Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Whole
Buildings X 75 International Conference. – Florida, USA, 2007. – №4. – Режим
доступа: https://web.ornl.gov/sci/buildings/2016/.
33. Самаяаускас, Р.А., Станкявичюс, В.Р., Блюджюс, Р.А.
Воздействие конвекции на теплопередачу через вентилируемые ограждения. /
Р.А. Самаяаускас, В.Р. Станкявичюс, Р.А. Блюджюс // Каунас: Технология, –
2003. – 125 с.
34. Єзерський В.А., Монастирьов П.В. Вплив вентильованого фасаду
на теплозахисні якості утеплювача// Житлове будівництво. - 2003. - №3. – С.
18–20.
35. DIN 4108-2-2013. Wärmeströme und Energie-Einsparung in
Gebäuden. Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz.
Актуализированная редакция DIN 4108-2-2003. – Введ. 2013-01-02. –
Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN. – Pp. 33.
36. Dagnall, M. Analytical assessment of thermal performance of a
ventilated glazed facade system / M. Dagnall, A. Window, A. Leung, D. Thompson
// Proceedings of Building Simulation: 12th Conference of International Building
Performance Simulation Association, Sydney, 2011, – Pp. 808– 815.
87

37. DIN EN ISO 10211:2018-03. Wärmebrücken im Hochbau.
Wärmeströme und Oberflächentemperaturen. Teil 1: Allgemeine
Berechnungsverfahren. Актуализированная редакция DIN EN ISO 10211:1995-
08. – Введ. 2013-01-03. – Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN. – Pp. 78.
38. DIN EN ISO 10211:2001-3. Wärmebrücken im Hochbau.
Wärmeströme und Oberflächentemperaturen. Teil 2: Linienförmige Wärmebrücken.
. – Введ. 2001- 01-06. – Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN. – Pp. 33.
39. ДСТУ Б В.2.6-34:2008 Конструкції зовнішніх стін із фасадною
теплоізоляцією. Класифікація і загальні технічні вимоги. К .: Мінбуд України,
2008. - 64 с.
40. ДБН В.2.6-31:2021 Теплова ізоляція та енергоефективність
будівель. – К.: ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних
конструкцій» (НДІБК), 2021.
41. Norm Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau. – Введ. 1999-01-08. –
Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein. – Pp. 60.
42. Norm Wärmeschutz im Hochbau. – Введ. 1981-01-08. –
Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein. – Pp. 46. 77
43. Bauteile - Wärmedurchlasswiderstand und
Wärmedurchgangskoeffizient - Berechnungsverfahren (ISO 6946:2017); Deutsche
Fassung EN ISO 6946:2017. – Введ. 1981-01-03. – Schweizerischer Ingenieur- und
Architekten-Verein. – Pp. 46.
44. Norm Bekleidete Aussenwände. – Введ. 1981-01-03. –
Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein. – Pp. 20.
45. Frank, Th. Sonnenenergiegewinne durch opake Bauteile / Th. Frank //
Schweiz. Ing. und Arch. – 1991. – Pp. 897–902.
46. Liersch, K. W. Belüftete Dach- und Wandkonstruktionen / Liersch, K:
W. // Bd1: Vorhangfassaden – Bauphysikalische Grundlagen des Wärme- und
Feuchteschutzes. – 1981. – Pp. 154.
47. Berger, R. 3D-Wärmebrückenberechnungen bei hinterlüfteten
Aussenwandko-nstruktionen zur Reduzierung der Energieverluste im Bereich
Verankerungskonstruktionen / R. Berger // wksb 39/1997.– 1997. – Pp. 7-21.
48. Tanner, Ch. Wärmebrücken von hinterlüfteten Fassaden,/ Ch. Tanner,
K.G. Wakii // wksb, 39/1997.– 1997. – Pp. 1-6.
49. Citterio M. Thermal bridges in the EBPD context: overview on MS
approaches in regulations. / M. Citterio, M. Cocco, H. Erhorn-Klutting // EPBD
Buildings Platform. – 2008. – Pp. 64.
50. DIN 4108 Beiblatt 2. Wärmeshutz und Energie-Einsparung in
Gebäuden. Wärmebrücken. Planungs- und Ausfuhrungsbeispiele. – Введ. 2006-01-
03. – Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN. – Pp. 34.
88

51. Кононова, О.В. Модифікований штучний камінь основі відсіву
дроблення карбонатних порід / О.В. Кононова, В.Д. Черепов // Сучасні
проблеми науки та освіти. - 2013. - № 1.
52. ДБН В.1.2-6-2008 Система забезпечення надійності та безпеки
будівельних об`єктів. Основні вимоги до будівель і споруд. Механічний опір
та стійкість. К .: Мінбуд України, 2008. - 52 с.
53. Граник, Ю.Г. Применение фасадных систем в жилищно-
гражданском строительстве / Ю.Г. Граник // Энергосбережение. – 2005. – № 4.
– С. 84-90.
54. ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Будівельна кліматологія» . К .: Мінбуд
України, 2010. - 48 с.
55. https://www.comsol.com/comsol-multiphysics/model-builder
56. Савйовский В.В., Джалалов М.Н. Дефекты теплоизоляции
существующих зданий и пути их устранения. Збірник наукових праць
«Науковий вісник будівництва». Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. № 57. С.
102-106.
57. Савйовский В. В., Джавалов М.Н. Дефекты теплоизоляции
существующих зданий и пути их устранения. Науковий вісник будівництва.
Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. № 57. С. 102 – 106.
58. Фаренюк Г. Г. Теплові аспекти надійності огороджувальних
конструкцій. Будівництво України. 2009. № 8. С. 28 – 30.
59. Соха В.Г. Вплив технологічних параметрів пристроїв системи
скріпленої теплоізоляції на її надійність та довговічність. Вісник ВДАСА,
2010. № 37. С. 35-41.
60. Вдосконалення та визначення раціональних організаційно-
технологічних рішень влаштування фасадних систем багатоповерхових
цивільних будівель: автореф. дис. ... к. т. н. : 05.23.08 - Технологія та
організація промислового та цивільного будівництва / К. М. Нетеса ;
Державний вищий навчальний заклад "Придніпровська державна академія
будівництва та архітектури". — 2021

89

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets