Материал к публикации подготовила Г
реклама
Современный декор для современной архитектуры С. А. Голунов – технический директор «СО «Кладезь». Традиции использования элементов архитектурного декора с целью повышения эстетической привлекательности объектов берут начало в глубокой древности. Карнизы, фризы, розетки, бордюры, замковые, рустовые и цокольные камни, наличники, пилястры, обрамления арочных проемов, орнаментальные композиции – характерная особенность зданий, преобладающих в застройке исторических центров многих городов мира, в том числе и российских. Примеры использования классических архитектурных форм, позаимствованных из арсенала выразительных средств, которыми пользовались древние греки и многие последующие поколения зодчих, можно найти в оформлении фасадов и интерьеров современных зданий. Поскольку до XIX века, ставшего переходным в истории мировой архитектуры, основным строительным материалом был природный камень, то и в фасадной отделке в течение многих лет применялись известняк, мрамор, доломит, гранит, песчаник либо строительный гипс. Повсеместное внедрение в строительную практику железобетонных и стальных конструкций, способствовавшее модернизации существующих и формированию новых конструктивных систем, привело к значительному сокращению объемов строительства каменных зданий и существенному расширению перечня материалов, применяемых для изготовления архитектурностроительных элементов декоративного назначения. Во второй половине XX века у натурального камня и гипса появились серьезные конкуренты. В настоящее время на строительном рынке помимо каменных и гипсовых представлены элементы фасадного декора, изготовленные из цементных бетонов (архитектурный бетон, фибробетон, стеклофибробетон, полимербетон и т.п.), полиуретана, полистирола, армированных пластиков и т.д. 1 1.Основные варианты выполнения фасадного декора Архитектурный бетон – достаточно традиционная технология, позволяющая производить методом набивки широчайший спектр изделий, в том числе декоративного назначения. Изделия получают, послойно заполняя жесткую форму обедненной водой смесью на основе цемента, песка и пластификаторов. При этом каждый слой тщательно уплотняют. Данная технология используется для изготовления малых архитектурных форм, изделий для благоустройства, бордюров, плинтусов, балясин, ступеней, архивольт, замковых камней, колонн, пилонов и т.д. Иногда из архитектурного бетона делают и карнизы. Однако элементы фасадного декора, выполненные из архбетона, обладают одним весьма существенным недостатком: представляющие собой некий монолит, они отличаются достаточно большим собственным весом, а стало быть, далеко не на каждой стене их можно закрепить. Если учесть, что в настоящее время в качестве заполнения стеновых проемов каркасно-монолитных зданий часто применяются облегченные кладки, то процесс крепежа к такой стене массивного карниза, да еще и на большой высоте, может оказаться весьма проблематичным. Широчайшим спектром конструктивных и декоративных возможностей обладают материалы, получаемые путем армирования цементных бетонов на плотных заполнителях волокнами различного происхождения. Основным сырьем для производства армированных бетонов служат портландцементы и пески. В качестве добавок применяются, как правило, стеклянные, синтетические (полипропиленовые), асбестовые волокна или стальная фибра. В незначительных объемах используется целлюлозное, базальтовое и углеродное волокно. Среди материалов, относящихся к группе армированных бетонов, особой популярностью пользуются фибробетоны и стеклофибробетоны. Стеклофибробетон (СФБ) – разновидность искусственного камня, изготавливаемого методом дисперсного армирования цементных бетонов на плотных заполнителях (песках) щелочестойким стекловолокном, предварительно «порубленным» на отрезки длиной от 2 до 6 см. В основе технологии производства облицовочных материалов и конструкций из СФБ лежит метод аналогичный методу торкретирования, то есть напыления на поверхность формы специально подготовленной модифицированной цементно-песчаной смеси с одновременной подачей в эту смесь стеклянной фибры. Технология дисперсного армирования позволяет изготавливать тонкостенные (стандартная толщина изделий 12-15 мм), а стало быть, легкие, и в то же время высокопрочные бетонные изделия любых форм и очертаний, в том числе плоские, угловые и криволинейные в плане панели, а также тонкостенные оболочки различной кривизны. Готовый архитектурный элемент из стеклофибробетона представляет собой некую скорлупу, которая при помощи закладных деталей и специально спроектированной подконструкции закрепляется на декорируемой поверхности. 2 При производстве фибробетона в смесь может добавляться любая другая фибра, за исключением целлюлозной. Как правило, в составе фибробетонов применяется полипропиленовая или стеклянная фибра, только с более короткими волокнами и в гораздо меньшем объеме. Если, например в стеклофибробетоне содержится до 10% стеклянной фибры, то в фибробетоне ее не больше 5%. В противном случае бетонная смесь потеряет пластичность и не сможет формоваться, что недопустимо, поскольку фибробетонные изделия производятся методом литья. С полимерной фиброй проще работать, поскольку она, в отличие от стеклянной, легче диспергируется в смеси. К тому же она дешевле. Все-таки щелочестойкое циркониевое стекловолокно достаточно дорогое. Ассортимент декоративных изделий, производимых «литьевым» способом, не столь разнообразен. В данном случае ограничения обусловлены особенностями технологии. Из фибробетона изготавливают плоские декоративные изделия, то есть такие изделия, ширина и длина которых существенно отличается от высоты, например, облицовочные панели. При этом лицевая поверхность панелей может быть как гладкой, так и рельефной, имитирующей кирпичную кладку, отделку под натуральный камень, обшивку из досок и т.д. В принципе из фибробетона можно сделать и объемную деталь, например, капитель колонны, только это будет уже очень тяжелое готовое изделие. Помимо Японии щелочестойкое стекло производят испанские предприятия, концерн Сен-Гобен, например. Недавно его начали выпускать в Китае. Но китайские производители делают стекло, содержание циркония в котором не превышает 14%, а полностью щелочестойким считается стекло с 16,3% циркония. К сожалению, отечественные производители в данном сегменте рынка не представлены. В принципе, это достаточно сложная и дорогая технология. Одно время производство щелочестойкого стекла пытались освоить в Гусь-Хрустальном, даже привозили потенциальным потребителям образцы фибры для испытаний. Но как товарная продукция данный вид стекла у них пока, по моим данным, не представлен. Возможно, сейчас им это не очень интересно, так как завод перешел на выпуск стеклосеток. А это совсем другой рынок. В принципе максимальные размеры изделий технологией не ограничены. Ограничением являются не столько габариты, сколько вес конструкций. Чтобы монтаж можно было осуществлять вручную, СФБ-элемент должен весить не более 30 - 40 кг. Если исходить из того, что технология дисперсного армирования позволяет получать относительно легкие конструкции, то вряд ли имеет смысл увеличивать их длину и ширину до бесконечности. Протяженные элементы декора, такие как карнизы, бордюры и пр., необходимо просто расчленить на составные части таким образом, чтобы каждую из них могли поднять и без лишних усилий произвести монтаж два человека. Впрочем, иногда приходится изготавливать и достаточно тяжелые конструкции весом до 300 кг. Но это единичные случаи, когда другие варианты изготовления невозможны по тем или иным причинам. При изготовлении СФБ используется, как правило, белый цемент. Можно изготавливать СФБ и цветным в массе. Только в этом нет необходимости. Любой пигмент, который добавляется в смесь, ухудшает механические свойства материала и увеличивает его стоимость. Поэтому если согласно проекту архитектурная деталь не должна быть белой, то можно сделать цветным лицевой слой. Конечно, в целях упрощения технологического процесса можно применить объемное окрашивание, но, это вопросы, которые, как правило, решается Заказчиком и Изготовителем в индивидуальном порядке. 3 Помимо перечисленных 3 видов материалов на цементной основе, на рынке представлены различные виды полиуретанового декора. Но в основном он используется для изготовления небольших карнизов, обрамлений окон, розеток и так далее. В наружной отделке полиуретановый декор тоже иногда применяется, но мне кажется, что его ниша – это коттеджное строительство, причем не массовое, а индивидуальное, то есть когда человек строит загородный дом сам для себя. Полиуретановые изделия легче, их можно крепить на любое основание, они достаточно просто приклеиваются к системе теплоизоляции штукатурного типа. То же самое можно сказать и об элементах декора из пенополистирола. Следует отметить, что в последнее время производители данного вида декоров стали выпускать изделия с поверхностью, обработанной составами на основе цемента, в которые добавлены фибра или полимеры. Такие изделия являются для нашего рынка относительной новинкой. Ведь раньше поверхности полистирола приходилось обрабатывать с обязательным использованием сетки. Сегодня такие изделия в поверхностной обработке не нуждаются. На мой взгляд, проблемное место таких изделий это стык. И если при использовании достаточно массивных стеклофибробетонных конструкций стык смотрится более-менее естественно, то на небольших карнизах место стыка приходится дополнительно обрабатывать, а сделать стык незаметным удается далеко не всегда. Можно сказать, что у каждого варианта отделки своя ниша. И они, конечно, пересекаются. Опять же, есть ценовая ниша, а есть ниша архитектурно-строительная. Наверное, среди всех материалов, которые мы рассмотрели, стеклофибробетон самый дорогой. К тому же он «тянет» за собой достаточно дорогую подсистему. Поэтому область применения стеклофибробетона – это строительство престижных, дорогих и в чем-то уникальных сооружений (дорогих гостиничных комплексов, развлекательных центров, объектов недвижимости элитного класса и т.п.), а так же зданий, запроектированных с использованием таких конструктивных решений, которые в других материалах и технологиях просто невозможно реализовать (если запроектированы, например, карнизы с очень большим вылетом). Если мы говорим про фасады, имеющие небольшие карнизы, обрамления окон (вылетом 10-15 см), то здесь может возникнуть конкуренция со стороны того же архитектурного бетона и даже со стороны полистирола, обработанного по поверхности. Тем не менее, два последних материала больше тяготеют к малоэтажному частному строительству. Это их ниша. Правда, стеклофибробетон сейчас начинает их понемногу теснить и здесь, потому что потребители увидели, как это выглядит и хотят, чтобы у них было так же. Но, по моему мнению, все-таки, основная ниша для стеклофибробетона – это строительство крупных объектов. Архитектурный бетон и полистирол, безусловно, конкурируют друг с другом, но, на мой взгляд, архбетон – более надежный материал, нежели полистирол, хотя опять же не всегда его можно применить из-за его весовых характеристик. То есть все зависит от типа изделия и того, на какое основание будет устанавливаться данный декоративный элемент. Если это балясины и поручни это чаще всего архбетон или литой фибробетон. Если это карнизы, которые крепятся на кирпичную оштукатуренную кладку или железобетонную поверхность и проблем с закреплением не возникнет – это может любой из выше перечисленных материалов. Если декоративные детали предстоит монтировать поверх системы теплоизоляции мокрого типа с пенополистирольными плитами, то придется устанавливать некий каркас и тогда проще применить обработанный полистирол, но, опять же, если вылеты конструкции не очень большие. Поэтому при определенных размерах сечения имеет смысл перейти на стеклофибробетон. Но опять же карнизы небольшой толщины можно делать литьевым способом из фибробетона. То есть вариантов много, а возможности одного материала как бы дополняют возможности другого. 4 Фибробетон, как мне кажется, стоит немного в стороне, потому что это единственный вариант декоративной отделки, подразумевающий экономически целесообразное плоскостное решение. Из стеклофибробетона тоже можно делать плоские панели, но стоимость изделий будет на порядок дороже. Фибробетонный «панельный» вариант идеален при использовании в качестве антивандальной защиты цокольных частей и первых этажей зданий. Ведь из него можно изготавливать облицовочные элементы и фасонные изделия с разнообразной фактурой лицевой поверхности, в том числе имитирующей различные виды натурального камня и других природных материалов. Этот материал весьма долговечен и устойчив к негативным воздействиям окружающей среды, в отличие от цементно-известковой штукатурки и гипса не реагирует на капризы погоды и неблагоприятную экологическую обстановку; не подвергается деструкции, не горит и не плавится, как пластики. Фасадные элементы из фибробетона практически не требуют ухода в процессе эксплуатации здания. Остановимся отдельно на использовании сегодня гипсовой лепнины в фасадной отделке. Гипс – материал, обладающий широким спектром конструктивных и декоративных возможностей. Поэтому на протяжении многих лет использовался в практике декоративного оформления фасадов и интерьеров зданий различного назначения. Но, к сожалению, гипс не способен выдержать того экологического давления, которое испытывают архитектурные сооружения при эксплуатации в условиях современных мегаполисов. Поэтому в наружной отделке вновь возводимых зданий практически не используется. Хотя это хороший пластичный материал, из которого можно изготавливать детали практически любой сложности. Тем не менее, он попрежнему востребован в реставрационной практике, где ремонт и реконструкция восстанавливаемых архитектурных сооружений должны производиться с использованием только тех материалов, из которых они в свое время строились. Как правило, через 2–3 года после реставрации от былой белизны восстановленного гипсового декора не остается и следа: лепнина набирает влагу, покрывается копотью, постепенно темнеет, на поверхности декоративных элементов появляются трещины. В результате вновь возникает необходимость очередного вмешательства реставраторов. Самое страшное для гипса – влага. У обычных гипсов снижение прочности после выдержки в воде может достигать 50%, а иногда даже больше. В принципе существуют модифицирующие добавки, использование которых позволяет подкорректировать прочностные свойства гипсов. Есть масса современных материалов, которые могут если не предотвратить, то хотя бы замедлить процессы его старения. Это полимерные добавки, различные гидрофобизаторы, специальные поверхностные пропитки и т.п. Просто наши реставрационные организации достаточно консервативны, они и знать ничего не хотят про какие-то там добавки, про возможность изменения свойств традиционных материалов до современного эксплуатационного уровня. В некоторой степени их можно понять. Ведь большинство фирм-производителей продуктов строительной химии не ставит перед собой глубоких задач, связанных с выявлением степени и качества воздействия предлагаемых составов на материалы, которые использовались в строительстве и отделке зданий древними зодчими. Очевидно, что современная наука способна оказать на исходное вещество очень мощное воздействие, и это со временем может оказать весьма существенное влияние, как на структуру материала, так и на его химический состав. Поэтому реставраторы стараются решать вопросы сохранения архитектурных памятников без вмешательства в структуру строительных материалов. Хотя такой подход весьма спорен. Еще следует отметить, что вода – основной враг не только гипса, но и натурального камня. Особенно сильным разрушениям подвержены осадочные и метаморфические горные породы. Естественные дефекты в структуре известняка, доломита, мрамора при замерзании попавшей в них воды постепенно превращаются в микротрещины. Со временем процесс прогрессирует и приводит к полному разрушению конструктивного элемента. Задачу защиты элементов каменного декора от проникновения влаги решают при помощи гидрофобных пропитывающих составов на основе кремнийорганических соединений. Однако до сих пор среди специалистов 5 ведутся споры о последствиях воздействия этих веществ на структуру камня, имеющего в своем составе соединения кальция. Кроме того, декоративным изделиям из натурального камня присущи два существенных недостатка – большой вес и высокая стоимость. Каменный декор представляет собой полнотелое, а потому достаточно тяжелое изделие, что неизбежно влечет за собой усложнение системы крепежа, затрудняет процесс монтажа и, в конечном счете, ведет к увеличению расходов на фасадную отделку. Технология дисперсного армирования выигрывает за счет того, что получаемое методом набрызга готовое изделие представляет собой полую скорлупу. То есть нам, условно говоря, все равно, какую форму имеет то или иное изделие, например, карниз. В то время как из натурального камня – материала изначально не самого дешевого, вырезать какую-то замысловатую деталь не так-то просто. К тому же камнеобработка – чрезвычайно трудоемкий процесс, сопровождающийся большим количеством непроизводительных отходов. 2.Требования, предъявляемые к элементам фасадного декора при их использовании в составе систем наружной теплоизоляции Перечень требований, предъявляемых к декоративным элементам, а точнее к материалам, из которых выполняются эти элементы, определяется из условий обеспечения безопасности, долговечности и надежности данных систем. Прежде всего, это те требования, соблюдение которых обеспечивает требуемые прочностные показатели и другие необходимые физико-механические характеристики готовых изделий. Из какого бы материала эти изделия не изготавливались, они должны обладать такими физикомеханическими характеристиками, чтобы под воздействием вертикальных и горизонтальных нагрузок, временного фактора не произошло их обрушения в процессе эксплуатации здания. Второе требование связано с вопросами обеспечения пожарной безопасности. Согласно СНиП 2101-97* «Противопожарные нормы» любой материал, применяемый в строительстве, должен иметь документ, подтверждающий его пожарно-технические характеристики. Однако без проведения огневых испытаний конструкции в целом установить зависимость между пожарнотехническими характеристиками применяемых декоративных элементов и пожарной опасностью той или иной фасадной системы практически невозможно. Принимая во внимание вышесказанное, можно сформулировать следующее требование: декоративные материалы и изделия, применяемые в системах защитно-декоративной отделки фасадов, помимо сертификата пожарной безопасности должны иметь протокол с результатами огневых испытаний в составе этих систем. Следующее требование касается вопросов обеспечения качества крепления декоративных элементов к несущим конструкциям. Поскольку архитектурный декор – продукт, изготавливаемый в индивидуальном порядке, все варианты крепежа должны быть обязательно просчитаны и представлены в виде альбоме проектных решений, утвержденном установленном порядке (при необходимости и прошедшем экспертизу в уполномоченных организациях). Если для закрепления декоративных элементов к несущим конструкциям используются металлические изделия, то к последним предъявляется дополнительные требования по коррозионной стойкости. Стоит отметить, что огневые испытания должны проводиться даже в случае использования в составе системы теплоизоляции декоративных изделий, выполненных из негорючих материалов. Это обусловлено следующим. 6 Сами по себе негорючие строительные материалы пожарной опасности, конечно же, не представляют, то есть источником возникновения, и распространения огня не являются. Однако при воздействии высоких температур они могут подвергаться значительным деформациям и трещинообразованию с последующим обрушением в зону эвакуации. Поэтому при оценке степени пожарной безопасности декоративных изделий, выполненных из негорючих материалов, следует учитывать такой показатель, как предел огнестойкости. Наличие в системе наружного утепления фасада негорючих, но при этом не обладающих огнестойкостью декоративных элементов, снижает класс пожарной опасности системы. Поскольку объективно оценить степень влияния тех или иных декоративных изделий на огнестойкость всей фасадной системы можно только экспериментальным путем, процедура подтверждения их пригодности для использования в составе данной системы, включает огневые испытания, имитирующие реальные пожарные нагрузки. Поэтому должны проводиться испытаний на определение пожарной опасности системы наружной теплоизоляции с тонким штукатурным слоем при использовании в ее составе, например, СФБ-декора Огневые испытания в настоящее время проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ 312512003 «Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны». Чуть меньше года назад компания «Ортост-Фасад» – одно из структурных подразделений «Строительного объединения «Кладезь» получила техсвидетельство на стеклофибробетон как облицовочный материал. Это было первое в России Техническое Свидетельство, выданное на этот вид изделий. Сейчас, по прошествии времени, у нас уже есть представление о том, что в этом ТС можно было бы поменять, какие дополнения сделать. Так что будем работать дальше. Одним из знаковых объектов компании стало наше участие в проекте воссоздания исторического облика гостиницы «Москва». На данном объекте наше объединение выполняло работы по утеплению фасадов общей площадью порядка 10 тыс. м2 и осуществляла проектирование, изготовление и монтаж элементов архитектурного декора из стеклофибробетона. В общей сложности в системе декоративного оформления фасадов здания гостиницы использовано около 20 тыс. м2 декоративных элементов из СФБ. 7
