Stalowe fasady wentylowane

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”.