Композитные панели для фасада: особенности и применение

Из всех облицовочных материалов именно алюминиевые композитные панели (АКП) целесообразно использовать для монтажа вентилируемого фасада. Широкая популярность алюминиевых панелей обусловлена повышенной механической прочностью, пластичностью, устойчивостью к атмосферным осадкам, кроме того, материал практически не поддается коррозии и отличается оригинальным дизайном.

Данная статья полностью посвящена алюминиевым композитным материалам. В соответствующих разделах будут описаны конструкция, виды и область использования АКП. Отдельно будет рассмотрена технология крепления алюминиевых композитных плит. В качестве дополнительной информации, приводится перечень ведущих производителей, продукция которых пользуется повышенным спросом, как в широкомасштабном строительстве, так и в частном секторе.

Технические характеристики

Композитные панели включают в себя несколько разнородных материалов. В результате подобного сочетания получаются фасадные панели, вобравшие в себя лучшие технические свойства всех используемых составляющих. Рассматриваемый вариант отделки всегда состоит из 2 основных элементов: матрицы (пластичного слоя) и наполнителя (армирующего слоя). Кроме того, панели из композита имеют металлические пластины и защитный лицевой слой.

Производители выпускают материалы, различающиеся размером, цветом, наполнением и числом слоев. Однако все изделия характеризуются повышенными прочностными показателями при небольшом весе, атмосферостойкостью и длительным сроком эксплуатации.

Панели имеют вид пластин в форме квадрата или прямоугольника с металлической основой. Они оснащаются теплоизоляционной прослойкой. Лицевая сторона покрывается декоративным слоем, который может иметь любой оттенок, глянцевую или матовую поверхность. Дорогостоящие изделия имеют ламинированную поверхность, имитирующую тот или иной отделочный материал (дерево, камень, кирпич).

Любой композитный материал – это многослойный «пирог», имеющий такую структуру (от лицевой к внутренней части панели):

• защитный слой (обеспечивает сохранение технических свойств материала, защищает цвет от выгорания);
• лакокрасочное покрытие (отвечает за внешнюю привлекательность панелей);
• металлический (обычно алюминиевый) лист (обеспечивает прочность);
• клеевая прослойка (ее задача – фиксация материалов);
• наполнитель (выполняет функцию армирования, обеспечения изделия определенными техническими качествами);
• клеевая прослойка (о ней уже было сказано ранее);
• алюминиевый лист (выполняет функцию укрепления, обеспечения надежности изделия);
• антикоррозийное покрытие (защищает металлическую пластину от действия влаги, водяных паров, конденсата).

Размеры панелей могут варьироваться. Длина может составлять 240 мм, 320 мм или 400 мм, ширина – 100 или 150 см. Толщина панели составляет 2-6 мм. Благодаря небольшому весу (8 кг/м кВ) удается избежать чрезмерной нагрузки на несущие элементы здания, а значит, можно обойтись без дополнительного укрепления фундамента. В то же время, многослойность обеспечивает прочность и долговечность покрытия, а также высокую теплоэффективность.

Температурный диапазон эксплуатации панелей – от -50°С до +80°С. Панели устойчивы к сильным ветровым нагрузкам (шквалистому ветру), воздействию коррозии. Они характеризуются биостойкостью и морозостойкостью.

Композитные плиты – отличный звукоизоляционный материал. С их помощью можно в 2 раза снизить уровень шума в доме с бетонными стенами. Пожарная безопасность материала также на высоте – он относится к слабогорючим, выделяет небольшое количество дыма при горении.

Пожарные нормы разрешают использование таких материалов для отделки частных строений и административных зданий.

Производство АКП

Материал можно назвать универсальным, поскольку он находит применения для облицовки внутренней части помещений. К ним относятся:

• медицинские учреждения;
• аэропорты;
• кафе и рестораны;
• автовокзалы и железнодорожные станции.

Несложный монтаж таких конструкций позволяет использовать их в строительстве рекламных сооружений.

Производят их путем изгиба алюминиевого листа при условии, что радиус закругления будет самым минимальным. Последний показатель при соблюдении всех стандартов должен быть аналогичен толщине пластины. Изделия отличаются особенностью — у них неоднородная слоистая структура, которая состоит из нескольких компонентов.

В основе материала лежит алюминий с толщиной листа до 0,5 мм. Между ним находятся полимерные листы. Сверху каждая панель покрыта специальным составом. Он придает изделию дополнительной прочности. Вся толщина панелей от 2 до 6 мм. Их ширина составляет 1220−1500 мм, а длина 4000 мм. При необходимости выпускают листы длиной 2000−6000 мм.

Производство АКП состоит из трех основных этапов:

• подготовка материала и всех компонентов;
• покраска и грунтовка;
• прессование.

На завод сырье поступает в рулонах, которые подвергают химической очистке специальными веществами. Они удаляют различные загрязнения и примеси с металла. После этого его покрывают определенным видом краски в зависимости от назначения материала.

Самый последний этап — процедура термосклейки и прессования с применением высоких температур. В самом конце наносится финишный слой покрытия, после чего панели режут нужных размеров.

Виды

В зависимости от типа композита выделяют несколько видов панелей.

Минеральные

В составе материала находится вспененный полиэтилен, сочетающийся с большим количеством разнообразных антипиреновых добавок. Это обеспечивает слабую горючесть панелей. Они относятся к классу Г1 (слабо горючий материал). При горении минеральных пластин не выделяется едкий дым, расплавленная масса не течет.

Изделия немецкого производства отличаются наличием в составе алюминиевой гидроокиси, что делает их еще более стойкими к воздействию пламени. Панели применяются для наружной отделки дома.

Полимерные

Состоят из поликарбоната и вспененного полиэтилена, что обуславливает малый вес материала. Это позволяет применять его для обшивки перегородок, неукрепленных конструкций с малой несущей способностью. Основная сфера применения – внутреннее оформление помещений.

Алюминиевые

Композит представлен тонкими пластинами из алюминия, которые собираются в сетку. Материал характеризуется высокой прочностью, большой жесткостью при минимальном весе. Алюмокомпозитные панели не боятся сильной ветровой нагрузки, что делает их оптимальным вариантом для наружной обшивки высотных зданий.

Для отделки частного дома их использовать нерационально, поскольку плитки из алюминиевых пластин не держат тепло и характеризуются небольшим звукопоглощением. При этом они стоят дороже минеральных аналогов.

Относительно недавно появился древесно-полимерный вариант панелей, основу которого составляет древесно-стружечная мука. Благодаря особенностям состава они отличаются большей теплостойкостью, по остальным параметрам они не уступают описанным выше разновидностям.

Композитные панели различаются также типом наружного покрытия. Выделяют несколько категорий.

Краски и лаки на полиэфирной основе

Самый доступный по цене вид покрытия. Характеризуется яркими оттенками и глянцевым блеском, хорошо противостоит воздействию влаги, температурным изменения, УФ-лучам. Рекомендован для наружной отделки, но при использовании в качестве фасадного материала приходит в негодность уже через 5-6 лет эксплуатации.

PVDF краски, лаки

Материал для отделки фасада, отличающийся прочностью, наличием грязеооталкивающего покрытия, повышенной стойкостью к выгоранию под воздействием солнечных лучей. Средний эксплуатационный период – 20-25 лет.

Оксидные пленки

Поверхность материала отличается зеркальным эффектом, что объясняется электрохимической обработкой входящего в состав пленки алюминия. Материал демонстрирует улучшенную атмосферостойкость, устойчивость к воздействию коррозии. Эксплуатируется он, не требуя ремонта, в течение 15-20 лет. С его помощью обычно создаются вентилируемые фасады.

Ламинирующие пленки

Самый дорогостоящий, но и наиболее эффектный вид панелей. Поверхность материала имитирует разные типы дорогих отделочных покрытий (камня, полированного металла, дерева). Кроме того, материал обладает высокими защитными свойствами. Период эксплуатации достигает 15-20 лет. Самые известные плиты с ламинирующими пленками выпускаются под торговой маркой Alucobond.

В зависимости от вида металла, применяемого в композитном «пироге», выделяют панели:

• из алюминия;
• из оцинкованной стали.

Первые имеют меньший вес, зато вторые демонстрируют лучшие показатели прочности и более высокие показатели плавления. Последняя характеристика говорит об их большей пожаробезопасности.

Цвета композитных панелей соответствуют оттенкам RAL-каталога, который включает 213 цветов, 17 из которых – «металлик». Цвета обозначаются четырехзначным числом, где первая цифра указывает на принадлежность оттенка к конкретной цветовой гамме. Например, если цвет начинается с цифры 1, значит он является одним из вариантов желтой гаммы.

Плюсы и минусы

Композитные панели для облицовки фасада обладают небольшим весом, а потому не требуют дополнительного укрепления несущих элементов здания, подходят для монтажа на высотные строения. Благодаря пластичности материала и его способности гнуться удается отделка любых зданий, в том числе имеющих большое количество архитектурных элементов.

Стены, отделанные композитными панелями, характеризуются ударопрочностью до 50 кг/см2. В совокупности с высокой атмосферостойкостью и устойчивостью к термическим перепадам это обуславливает длительный срок эксплуатации панелей. В зависимости от вида изделия срок службы колеблется в пределах 10-25 лет.

Широкий температурный диапазон эксплуатации, стойкость к воздействию УФ-лучей, а также морозостойкость позволяют использовать композитные панели в любом климатическом регионе. Улучшенные показатели влагостойкости материала также являются очевидным «плюсом», поскольку влага не проникает в его структуру и не достигает утеплителя и стен.

Пожаробезопасность изделий – еще одно существенное преимущество. Благодаря высокому содержанию антипиренов в составе и использованию алюминия удается значительно снизить пожароопасность вентилируемого фасада. Сам по себе он считается опасным с точки зрения риска возгорания, поскольку пламя быстро распространяется по воздушным карманам. Вот почему так важно подбирать для таких систем огнестойкие отделочные материалы.

Монтаж панелей достаточно прост, крепление материала можно производить даже при отрицательных температурах. Однако специалисты не рекомендуют устанавливать обрешетку при температуре ниже 0°С. Это может стать причиной снижения ее надежности.

Благодаря многообразию цветов и фактур лицевой части панели удается реализовать оригинальные дизайнерские проекты, придать зданию неповторимый внешний вид. Использование панелей, имитирующих дорогостоящие деревянные или каменные покрытия, помогает сделать строение более респектабельным.

Некоторые виды плиток имеют грязеооталкивающее покрытие и способность к самоочищению, что значительно упрощает уход за ними. Как правило, пыль и загрязнения смываются дождем. В редких случаях требуется омывание фасада водой с использованием мягкой губки и неагрессивного жидкого моющего средства.

«Минусами» материалов считаются:

• высокая стоимость (цены на другие облицовочные материалы, в том числе на дорогостоящий комбинированный керамогранит, ниже стоимости композитных пластин);
• материал не является теплоизоляционным, поэтому для предотвращения образования мостиков холода рекомендуется применять паронитовые или пластиковые терморазрывные прокладки;
• ограниченная сфера применения (ограничения накладываются классом горючести материала – он не подходит для облицовки больниц и детских учреждений, а также склонностью к появлению царапин на поверхности, что может испортить облицовку цоколя здания);
• низкая ремонтопригодность (при повреждении одной панели придется демонтировать несколько соседних);
• повышенные требования к транспортировке, необходимость бережного обращения при хранении и монтаже (риск повреждения лицевой части материала).

Технология монтажа навесных вентилируемых фасадов

Навесные вентилируемые фасады пользуются большой популярностью при отделке не только общественных зданий, но и современных частных домов.

Они монтируются по современным технологиям и подходят для стен из кирпича и газобетона, железобетонных панелей и дерева.

Конструкция вентфасада включает в себя:

• облицовку из композитных кассет;
• стальную подсистему;
• утепляющие, пароизолирующие и ветрозащитные материалы.

Между утеплителем и облицовочным слоем устраивается воздушный зазор.

Благодаря воздушной прослойке, работающей по принципу вытяжной трубы, конденсирующая под фасадной облицовкой влага вытягивается с восходящим воздушным потоком в атмосферу.

Кроме того, прослойка из воздуха является дополнительным теплоизолятором. Она сглаживает термические деформации, возникающие при температурных перепадах, тем самым предотвращает преждевременное разрушение несущих и ограждающих конструкций.

ия можно использовать стекло матовое или более темных тонов. В продаже имеется поликарбонат в широкой гамме цветов: опал, бронзовый, бирюзовый, голубой, оранжевый.

Возможно вас заинтересует:

Композитные панели	Размеры	Стоиомость листа
ALTEC зеркало золотое (RAL 0007) al 0.21	1500х4000х3	10352 руб
ALTEC графит металлик (RAL 0009) al 0.21	1500х4000х3	4500 руб
ALTEC шампань металлик (RAL 0004) al 0.21	1500х4000х3	4500 руб
ALTEC бронза металлик (RAL 0002) al 0.21	1500х4000х3	4500 руб
ALTEC золото металлик (RAL 0003) al 0.21	1500х4000х3	4500 руб
ALTEC зеркало золотое (RAL 0007) al 0.3	1220х4000х3	9760 руб
ALTEC зеркало серебрянное (RAL 0007) al 0.3	1220х4000х3	9760 руб
ALTEC графит металлик (RAL 0009) al 0.3	1220х4000х3	5002 руб
ALTEC шампань металлик (RAL 0004) al 0.3	1220х4000х3	5002 руб
ALTEC бронза металлик (RAL 0002) al 0.3	1220х4000х3	5002 руб

Весь ассортимент >>>

Устройство навесных вентилируемых фасадов производится в определенной последовательности:

• Выполняется вертикальная разметка фасада при помощи лазерной рулетки, мерных реек и рулетки. Отмеченные точки соединяются горизонтальными и вертикальными линиями при помощи красящего малярного шнура.
• В месте крепления кронштейнов высверливаются отверстия и вставляются анкерные дюбели.
• Монтируются кронштейны, состоящие из неподвижного несущего элемента и регулируемой подвижной вставки, которая закрепляется при помощи отвесов на нужном уровне. Шаг кронштейнов должен составлять 40-55 сантиметров по вертикали. Интервал направляющих по горизонтали нужно устанавливать исходя из размеров композитных кассет.
• На кронштейны каркаса устанавливаются плиты из минеральной ваты, пеноплекса или пенополистирола. В месте, где изоляция навешивается на выдвижку кронштейна, в плите делаются надрезы крест-накрест. Утеплитель в центре и по углам закрепляется на стене клеем.
• Поверх утеплителя укладывается паро- и ветрозащитная фасадная мембрана с нахлестом между полотнами в 10-15 сантиметров. Все слои крепятся к стене тарельчатыми дюбелями.
• Для монтажа композитных панелей к кронштейнам на саморезы или заклепки крепятся вертикальные направляющие П-образной формы. В полость профилей заводятся распорные пластины, которые служат зацепом для фасадных кассет. Важно обеспечить надежное и жесткое закрепление всех элементов каркаса строго в одной плоскости.
• Навешивание кассет нужно начинать с нижней части обрешетки, выравнивая панели строго по горизонтали и фиксируя в верхних углах при помощи саморезов. Следующие листы крепятся аналогично, с соблюдением одинаковых зазоров в 10-12 миллиметров.

Для изоляции металла от стены под каждым кронштейном устанавливаются терморазрывные прокладки из изолирующего материала.

Рис. 6. Монтажный узел навесного вентилируемого фасада.

Нужные и спорные свойства фасадных оболочек с композитной панелью

Несмотря на активное использование НФС для защиты и декорирования домов, зданий пока и только отчасти формализованы требования к материалам подконструкций в ГОСТ Р 58154-2018 и действует ряд стандартов и СП по светопрозрачным фасадным системам. Однако НФС с глухими оболочками пока разрабатываются со свойствами, установленными самой компанией-инсталлятором по пакету СП разного назначения. Сами материалы для оболочек, в том числе с композитной панелью заявляются с:

• различными характеристиками, что делает сложным сравнительный анализ;
• некоторыми свойствами, которые являются спорными по актуальности для наружного слоя НФС;
• недостаточной информацией по ряду действительно важных характеристик.

В целом в пакет эксплуатационных свойств для фасадных оболочек (или защитно-декоративных экранов по некоторым СТО) с композитной панелью стоит включать:

• предел прочности на изгиб, модуль упругости, ударную вязкость и сопротивление усталости – характеристики, показывающие устойчивость наружного экрана НФС к ветровым, механическим нагрузкам, в том числе при отрицательных температурах (риски хрупкого разрушения) и с течением времени (изменение свойств из-за переменных напряжений во время эксплуатации).

Эти прочностные характеристики могут оказаться критическими в случае обустройства экранов НФС в высотных зданиях с большим ветровым подпором, в местах с интенсивным потоком людей и т.д. Или не определяющими при выборе материала для оболочек фасадов малоэтажных домов, но все равно важными, поскольку от этих параметров зависит долговечность всей НФС, а часто и безопасность людей, которые могут оказаться возле фасада при его разрушении;

• твердость поверхностного слоя (и расслаиваемость для многослойных материалов), от которой зависит истираемость и устойчивость к атмосферной эрозии.

Потеря защитно-декоративного поверхностного слоя при атмосферной эрозии в пакетах с алюминиевыми листами приводит к окислению алюминия и изменению цвета оболочки НФС, в фиброцементной панели снижает гидрофобную защиту с сопутствующими негативами карбонизационной усадки и т.д.;

• пористость, паропроницаемость, свидетельствующие о способности материала наружного экрана пропускать водяные пары.

Здесь важно понимать, что теплоизоляционные свойства утеплителя на стене, скорость коррозии металлического несущего каркаса НФС, процессы деструкции в материале несущей стены зависят от влажности, а вентилируемый воздушный зазор помогает, но не является панацеей решения проблемы. Не пропускающие влагу оболочки с оцинкованной сталью, алюминиевыми листами или керамогранитными плитами категорически нельзя использовать в НФС с закрытыми воздушными прослойками, а в НФС с вентилируемым зазором только после расчетов воздухообмена, при грамотном исполнении и регулярном обслуживании приточных и вытяжных каналов;

• водопоглощение и сорбционная влажность, определяющие объемы влаги в материале при прямом контакте с водой и во время эксплуатации.

Эти параметры важны для многослойных конструкций, включающих композитную панель и для оболочки из пористого композита. Так, в материалах с матрицей из цементного вяжущего вода внутри пор, капилляров, дефектов структуры запускает процессы карбонизационной усадки, в древесно-полимерных провоцирует развитие колоний микроорганизмов, а в целом может привести к нарушению целостности при образовании льда;

• огнестойкость, дымообразующая способность.

Наружная оболочка в НФС защищает от пожара утеплитель, стены, проемы, должна быть огнестойкой, негорючей, иметь противопожарные короба для исключения попадания огня внутрь фасадной системы, а также не выделять при нагреве вредных, токсичных летучих соединений;

• теплозащита и звукоизоляция, что сложно считать актуальным для наружных оболочек навесных вентилируемых фасадов, поскольку:
• вентилируемая оболочка сводит на нет саму целесообразность теплоизоляции снаружи;
• дешевл