Do wykonywania warstwy dekoracyjnej fasady wentylowanej coraz częściej jest stosowana stal.
Współczesny rynek budowlany oferuje szeroką gamę systemów fasadowych wentylowanych, realizowanych w różnych technologiach. Fasadę wentylowaną tworzy podkonstrukcja, warstwa termiczna wykonywana na bazie wełny mineralnej, styropianu lub innego materiału izolacyjnego oraz okładzina zewnętrzna. Do wykonywania warstwy dekoracyjnej stosowane są różnego rodzaju materiały: tworzywa sztuczne, kamienie naturalne, produkty ceramiczne, drewno, metale w tym – coraz bardziej popularna ze względu na korzystne wskaźniki ekonomiczne – stal zabezpieczana i lakierowana na etapie produkcji hutniczej odpowiednimi powłokami antykorozyjnymi i dekoracyjnymi. Istotą systemów wentylowanych jest występowanie pustki powietrznej między warstwą izolacji termicznej a zewnętrzną „skórą” systemu. Cyrkulacja powietrza pomiędzy tymi warstwami powoduje szybkie usuwanie wilgoci na zewnątrz, przez co poprawiają się parametry termiczne (brak zawilgocenia izolacji), a także zabezpiecza ścianę obiektu przed występowaniem korozji biologicznej w postaci grzybów, pleśni itp.
Fot. 1 Fasada z wykorzystaniem paneli kasetonowych
W podstawowej wersji fasada wentylowana realizowana jest na ścianie pełnej wykonanej w technologii monolitycznej, murowanej lub podobnej. Możliwe jest również wykonanie fasady wentylowanej dla obiektów realizowanych w konstrukcji szkieletowej (słupowej, słupowo-ryglowej). Tego typu rozwiązania stosowane są w obiektach przemysłowych, halach logistycznych itp. W takich układach obciążenia od okładziny zewnętrznej przenoszone są na konstrukcję budynku za pośrednictwem samonośnych kaset stalowych wypełnianych materiałem izolacyjnym. Górne półki profilu kasety stanowią jednocześnie konstrukcję do montażu elementów zewnętrznej fasady lub konstrukcji drugorzędowej pod zewnętrzne lico. Materiał izolacyjny wypełnia kasetę do poziomu zewnętrznej półki (zakres od 90 do 200 mm) lub można zastosować specjalne wypełnienie z frezowaną warstwą uzupełniającą, która zamyka liniowe mostki termiczne, poprawiając w ten sposób parametry izolacji całego układu. Cechą charakterystyczną systemu jest zachowanie dystansu między półką kasety a elementami powłoki zewnętrznej za pomocą specjalnych łączników dystansowych. Odległość pomiędzy kasetą a elementem zewnętrznym wynosi 4-6 cm. Przykładem takiego rozwiązania jest Hairock_S oparty na bazie dwugęstościowej wełny mineralnej Stalrockmax. Systemy kasetowe, mimo że są rozwiązaniem lekkim, charakteryzują się korzystnymi parametrami fizyki budowli w zakresie izolacyjności akustycznej (udokumentowane Rw w zakresie od 36 do 50 dB), odporności ogniowej (do EI 120 wraz z pasami międzykondygnacyjnymi) oraz poprawnymi parametrami izolacyjności cieplnej.
Fot. 2 Fasada linearna ze specjalną powłoką typu Pearl
Parametry termicznej ochrony obiektu skutecznie możemy polepszyć, wykorzystując fasadę wentylowaną na bazie płyt warstwowych (z rdzeniem PIR) stanowiących pierwszą wewnętrzną warstwę systemu. Przykładem takiego rozwiązania jest system K'Energy, w którego skład wchodzą obok płyt warstwowych układanych w układzie pionowym na ryglach konstrukcji specjalne zimnowalcowane elementy konstrukcji wsporczej oraz zewnętrzne elementy okładziny. Wybór rozwiązania zewnętrznej powłoki jest bardzo szeroki, a jedynym ograniczeniem może być ciężar jednostkowy lica systemu, którego granica jest regulowana rozstawem konstrukcyjnym rygli. Izolacyjność termiczna zapewniana przez płytę warstwową może być podwyższona przez zastosowanie dodatkowej warstwy wełny mineralnej. W takim rozwiązaniu można uzyskać całkowity współczynnik przenikania ciepła na poziomie 0,13 W/m2K. Niezależnie od typu całego układu fasadowego najistotniejszym elementem jest zewnętrzna warstwa, która stanowi wizytówkę obiektu, decyduje o walorach estetycznych i ostatecznym efekcie architektonicznym obiektu.
Metalowe systemy fasadowe oferują w tym zakresie pełen przedział możliwości w zakresie od prostych rozwiązań o charakterze przemysłowym z blachami trapezowymi w układzie pionowym aż do wyrafinowanych rozwiązań o nietypowych kształtach z zastosowaniem ekskluzywnych systemów powłok i kolorów. Podstawową zaletą tych rozwiązań jest fakt, że materiałem wsadowym do produkcji metalowych systemów fasadowych są blachy stalowe zimnowalcowane zabezpieczane w technologii hutniczej warstwami metalicznego zabezpieczenia antykorozyjnego z wykorzystaniem cynku, stopów cynku z aluminium lub magnezem. Warstwy te uzupełnione o hutniczą lakierniczą obróbkę z zastosowaniem powłok niemetalicznych zapewniają trwałość i estetykę produktów otrzymywanych w wyniku końcowej prefabrykacji elementów systemu.
Fot. 3 Fasada z panelem linearnym z powłoką drewnopodobną
Technologiczne zaawansowanie współczesnych metod zabezpieczania antykorozyjnego stali pozwala na jej zastosowanie w środowiskach zewnętrznych o zróżnicowanym obciążeniu korozyjnym, a także poddawanych podwyższonym obciążeniom termicznym. Wybór systemu zabezpieczenia antykorozyjnego związany jest z wyznaczeniem przez inwestora lub wykonawcę obiektu kluczowych parametrów obciążenia środowiskowego, na jakie narażony będzie obiekt. Do tych parametrów należą m.in. narażenie na oddziaływanie wilgoci, emisja spalin, zasolenie atmosfery, występowanie różnego rodzaju czynników chemicznych itp. Kwestionariusz środowiskowy jest podstawą dobru odpowiedniej powłoki przez producenta, a proces ten oparty jest na wieloletnim doświadczeniu zespołów technicznych pracujących w hutach, dysponujących badaniami i wytycznymi odnośnie do najkorzystniejszego rozwiązania z punktu widzenia trwałości użytkowania produktu końcowego.
Jedną z istotnych cech metalowych systemów fasadowych jest szeroki wybór w zakresie wykończenia powierzchni. Możliwości kolorystyczne w tym zakresie są bardzo duże i nie kończą się tylko na doborze barwy. Powłoki lakiernicze mogą mieć zróżnicowany stopień połysku, mogą występować w wersji metalizującej oraz specjalnej wersji charakteryzującej się zmiennym postrzeganiem koloru w zależności od kąta widzenia i ekspozycji światła. Nie bez znaczenia jest również możliwość zastosowania bardzo szerokiej gamy powłok imitujących inne powszechnie stosowane materiały elewacyjne. Wśród takich rozwiązań znajduje się wiele powłok drewnopodobnych oraz powłoki matowe, które w połączeniu z odpowiednim doborem kolorystycznym mogą imitować materiały ceramiczne, kamień, beton, Corten/Indaten. Spektakularnym sposobem wykorzystania wykończenia zewnętrznego fasad metalowych są technologie nanoszenia na duże powierzchnie, najczęściej płaskich elementów elewacji, wielkoformatowych rysunków, zdjęć lub obrazów. Przykładem jest system Imageo. To innowacyjne rozwiązanie pozwala na nakładanie dowolnego obrazu zarejestrowanego lub wytworzonego w technice cyfrowej na stalowe elementy elewacyjne. Nadruk jest zabezpieczony specjalnymi powłokami antygraffiti oraz anty-UV Efekty uzyskiwane tą metodą pozwalają na całkowitą zmianę charakteru fasady, przeobrażenie przestrzeni architektonicznej, mogą też być przydatne do wszelkiego rodzaju prac konserwatorskich pozwalających na zachowanie rysunków na starych elewacjach, w przypadku gdy inne techniki zawodzą lub konserwacja jest związana np. z termorenowacją obiektu.
Fasada stalowa spełnia przede wszystkim funkcję przegrody budowlanej stanowiącej barierę termiczną, akustyczną i pożarową, może jednak realizować funkcję aktywną związaną z możliwością czerpania energii słonecznej i dogrzewania powietrza dolotowego systemu wentylacyjnego obiektu. Przykładem takiego rozwiązania jest opatentowane rozwiązanie Solar Wall.
Fot. 4 Fasada na kasetach stalowych i blachach falistych
Stalowe systemy fasadowe można podzielić ze względu na technologię produkcji na:
– produkowane na liniach ciągłego profilowania (układy profilujące rolkowe), gdzie materiałem wsadowym jest blacha w kręgach o szerokości dostosowanej do długości „rozwinięcia” modułu produktu. W tej grupie znajdują się blachy trapezowe, blachy faliste, profile typu „siding”, systemy z zastosowaniem rąbka stojącego, płaskie elementy linearne itp.;
– produkowane na stacjonarnych stanowiskach do gięcia (ograniczenie wymiarów elementów produkowanych ze względu na szerokość produkcyjną narzędzia), poprzedzone procesem przygotowania (docięciem) odpowiednich formatek materiału, wykrajania itp. Produkcja ma charakter wielostanowiskowy. W tej technologii produkuje się systemy kasetowe, systemy w kształcie falistym, systemy z powtarzalnymi wysoko profilowymi lub wielkoformatowymi modułami niemożliwymi do wykonania w procesie gięcia na rolkach. Elementy o dużych, płaskich powierzchniach usztywniane są dodatkowo specjalnymi żebrami lub warstwami albo produkowane są w technologii wielowarstwowej.
W każdym z powyższych systemów możliwa jest realizacja elementów w wersji perforowanej. Takie rozwiązanie powoduje, że lico zewnętrzne fasady nie jest szczelne i potrzebne jest uzupełnienie całego układu o pośredni element uszczelniający, w zależności od wersji, w postaci dodatkowej powłoki metalowej lub niemetalowej, np. membrany PCV. Stalowe fasady charakteryzują się wysoką elastycznością w zakresie możliwości kształtowania samej bryły obiektu. Przykładem takim mogą być powierzchnie na planie łuku. Możliwości w tym zakresie dają techniki prefabrykacji płaskich blach do elementów trapezowych łukowych w sposób bezpośredni na liniach ciągłych (np. blachy łukowe Floline) oraz dwuetapowa produkcja łuków (Softline), w trakcie której z płaskich przeprofilowanych elementów w procesie lokalnych przegięć przekroju uzyskiwany jest łukowy ostateczny kształt elementu. Wielkość promienia w tej technologii jest ograniczona tylko możliwościami warsztatowymi wytwórcy. Obok możliwości kształtowania samych elementów systemu należy pamiętać o elastyczności, jaką dają metalowe systemy fasadowe w zakresie ich mocowania i kształtowania pod- konstrukcji. W wielu rozwiązaniach łatwe jest wykonanie nietypowego kształtu fasady nawet przy płaskiej powierzchni lica pojedynczego elementu.
Cechą charakterystyczną fasad stalowych jest to, że stanowią system bazujący na tym samym materiale wsadowym. Dostawy w trakcie realizacji obiektu obejmują nie tylko elementy podstawowe okładziny, ale także wszelkiego rodzaju obróbki blacharskie, a także inne elementy, np. systemowe narożniki. W wielu rozwiązaniach dostawą objęte są specjalistyczne profile konstrukcji wsporczej, których kształt dostosowany jest do modułu podziału elewacji i zapewnia szybki montaż często bez konieczności użycia dodatkowych elementów złącznych.
Fot. 5 Przykład renowacji starego obiektu handlowego z wykorzystaniem stalowej fasady wentylowanej
Podsumowując, warto zwrócić uwagę na kilka istotnych aspektów charakteryzujących metalowe fasady wentylowane:
– Użycie tego rodzaju rozwiązania pozwala na wyrównanie wszelkich nierówności i błędów wykonania podłoża przez odpowiedni montaż i pionowanie konstrukcji nośnej. Ma to szczególne znaczenie przy realizacji obiektów w konstrukcji monolitycznej i murowanej.
– Systemy fasad wentylowanych znajdują szerokie zastosowanie w różnego rodzaju pracach renowacyjnych, gdzie możliwe jest ograniczenie prac przygotowawczych związanych z usuwaniem lub demontażem istniejącej elewacji.
– Realizacja fasad wentylowanych na bazie elementów metalowych przez wyspecjalizowane firmy jest szybka, zakres prefabrykacji elementów systemu jest bardzo wysoki, a ograniczenia związane z warunkami pogodowymi są niewielkie w porównaniu z rozwiązaniami wymagającymi zastosowania chemii budowlanej. Mocowanie elementów jest mechaniczne i nie wymaga wyspecjalizowanego sprzętu czy też specjalnych zabiegów „na mokro”.
Transport lekkich elementów z wyjątkiem rozładunku praktycznie bez zastosowania dźwigu.
– Fasady wentylowane, szczególnie dla obiektów poddawanych renowacji, poprawiają w sposób znaczący wskaźniki izolacyjności cieplnej i akustycznej, umożliwiając dostosowanie obiektów budowanych według starych norm do nowych zaostrzonych wymogów w tym zakresie.
– Fasady stalowe nie wymagają skomplikowanych zabiegów konserwacyjnych, zachowują długo wysoki standard estetyczny, nie poddają się zewnętrznym procesom korozji biologicznej, a modułowy charakter rozwiązań stosowanych przy ich realizacji umożliwia w miarę łatwą wymianę uszkodzonych elementów. Warto również zaznaczyć, że czas i koszty realizacji oraz ostateczny efekt i satysfakcja z użytkowania obiektu z fasadą stalową zależą w dużej mierze od współdziałania wszystkich uczestników procesu budowlanego, w tym przede wszystkim dobrego projektu wykonawczego (na podstawie wiedzy i doświadczenia producenta) i wyboru sprawdzonej i doświadczonej firmy wykonawczej.
Tomasz Lankow
Jarosław Stankiewicz
Zdjęcia: Arcelormittal Construction Polska