Какие материалы обычно используются для облицовки стен?

В большинстве случаев сравнение материалов ограничивается внешним видом и ценой за квадратный метр. Именно поэтому многие фасады разочаровывают уже к десятому году эксплуатации.

Исход определяется четырьмя вопросами: сколько он весит, как он ведет себя при пожаре, что происходит с кромкой среза в воздухе, богатом хлором, и сколько раз кому-то понадобится доступ к строительным лесам, прежде чем зданию исполнится тридцать лет. Все остальное — дело вкуса.

Ниже представлены материалы, указанные в технических условиях на облицовочные материалы для коммерческого применения, с указанием характеристик, позволяющих их различать.PRANCE Компания производит алюминиевые потолочные и фасадные системы, поэтому наша позиция склоняется в пользу металла. Мы привели цифры, чтобы вы могли сравнить их с указанными стандартами, а не принимать нашу позицию на веру. Ассортимент алюминиевых облицовочных панелей охватывает сплошные, композитные, перфорированные и формованные изделия.

Алюминий

Плотность примерно 2,7 г/см³ означает, что плотность сплошной панели толщиной 2,5 мм составляет около 6,8 кг/м². Сравните это с гранитом толщиной 30 мм, плотность которого составляет приблизительно 81 кг/м². Соотношение близко к двенадцати к одному, и оно распространяется на размеры подрамника, выбор анкеров и сейсмическую массу в соответствии с ASCE 7, пока не отразится на тоннаже стали.

В архитектурных работах обычно используются сплавы 3003-H24 или 5052-H32. Серия 3003 содержит марганец и подходит для коммерческого применения. Серия 5052 содержит магний и лучше выдерживает воздействие морской среды и высоких концентраций хлоридов, поэтому она входит в спецификации для прибрежных районов, даже при более высокой стоимости.

Твердый алюминий является негорючим материалом, обычно относящимся к классу А по ASTM E84 и A1 или A2-s1,d0 по EN 13501-1. Он формуется в изогнутые и гиперболические формы, допускает перфорацию для звукоизоляции и защиты от солнечного излучения, а также может перерабатываться неограниченно долго, при этом переплавка потребляет около 5% энергии первичного производства.

Единственным существенным недостатком является деформация. Алюминий расширяется примерно на 23,6 × 10⁻⁶ на градус Цельсия, поэтому панель длиной 4 м, перемещающаяся по поверхности при температуре 60 °C, деформируется примерно на 5,7 мм. Ширина стыка и способ крепления должны это компенсировать. Некачественная проработка деталей может привести к волнообразному изменению формы фасада.

Алюминиевый композит и сотовая структура

Два слоя толщиной 0,5 мм, приклеенные к сердцевине, образуют панель толщиной 4 мм, которая обладает действительно идеально ровной плоскостью. Архитекторы выбирают композитные материалы прежде всего из-за их плоскостности, поскольку большие сплошные листы демонстрируют незначительные деформации на пределе своей жесткости, в отличие от композитных конструкций.

Выбор сердечника больше не является вопросом эстетики или бюджета. Полиэтиленовые сердечники ограничены или запрещены во многих типах зданий после того, как полномасштабные испытания конструкции продемонстрировали их поведение при возгорании фасадов. Там, где применяются требования раздела 1407 IBC и испытаний конструкции NFPA 285, целесообразным является использование сердечников с минеральным наполнителем и огнезащитными свойствами, соответствующими стандарту A2-s1,d0.

Сотовая конструкция позволяет избежать споров. Шестиугольный алюминиевый сердечник между алюминиевыми слоями не содержит горючих материалов, обеспечивает очень высокую жесткость при своем весе и поддерживает панели больших размеров, которые заметно прогибались бы в сплошном листе. Наша конструкция Система быстросъемных сотовых панелей Указывается в тех случаях, когда размеры панели или допуск на плоскостность исключают все остальные варианты.

Сталь и предварительно окрашенная сталь

Сталь негорюча, прочна и дешевле алюминия в пересчете на квадратный метр. На складах, промышленных зданиях и в коммерческих проектах с ограниченным бюджетом в засушливом внутреннем климате она прекрасно служит годами, и полностью отвергать ее было бы нечестно.

Механизм разрушения электрохимический и начинается с краев. Сталь корродирует везде, где повреждается покрытие, и каждый порез, сделанный на месте, является повреждением. В атмосферах класса C4 или C5-M согласно ISO 12944 красная ржавчина обычно появляется вдоль линий разреза в течение нескольких лет, независимо от обработки кромок. Алюминий же образует самоограничивающийся оксидный слой, поэтому царапина остается царапиной, а не распространяется.

Нержавеющая сталь решает проблему коррозии и обычно стоит дороже алюминия при аналогичных архитектурных характеристиках, поэтому она гораздо чаще используется в качестве отделочных материалов и крепежных элементов, чем в качестве фасадных панелей.

Натуральный камень

Гранит, известняк, песчаник и мрамор придают поверхности глубину, которую покрытия могут лишь приблизительно воспроизвести, но никогда полностью не достичь. В общественных зданиях, банках и музеях сам материал несет в себе часть смысла, и существуют проекты, где ничто другое не подойдет.

Вес играет решающую роль во всех последующих этапах принятия решения. Гранитная панель толщиной 30 мм весит около 81 кг/м², а известняковая панель толщиной 30 мм — около 78 кг/м². Каждая панель требует инженерного соединения, как правило, с использованием анкеров из нержавеющей стали, подрезных или дюбельных креплений, а не повторяющихся зажимов. При наличии сейсмической нагрузки масса увеличивает требования к креплению, поэтому проекты, находящиеся под юрисдикцией OSHPD в Калифорнии, предъявляют особые требования к анкеровке при работе с тяжелой облицовкой.

Камень хрупкий и практически не поддается обработке. Изготовление изделий с изогнутой геометрией требует резки из больших блоков со значительными отходами и затратами. Часто отделить поврежденную ударом панель, не повредив соседние, невозможно.

Там, где целью является внешний вид, а не материал, отделка поверхности под камень На алюминиевых деках обеспечивается тональное воспроизведение при весе менее одной десятой от веса других материалов.

Древесина

Древесина обладает неоспоримыми преимуществами, которые часто упускаются из виду в спорах о ней. Низкий уровень выбросов углерода при ответственном подходе к добыче, благоприятные свойства древесины, которые многие архитекторы намеренно стремятся сохранить, и малый вес — примерно 7–9 кг/м² для хвойной древесины толщиной 20 мм. Для малоэтажных зданий в умеренном климате с защищенными от ветра фасадами древесина может быть идеальным решением.

Затем возникает вопрос о графике технического обслуживания, и именно здесь коммерческие проекты сталкиваются с трудностями. Необработанная хвойная древесина обычно требует повторной обработки маслом или морилкой каждые два-пять лет, при этом южные и западные фасады изнашиваются быстрее всего. За тридцать лет это означает от шести до пятнадцати циклов обновления покрытия, и на коммерческом здании каждый из них требует доступа с помощью подъемного оборудования. Низкая цена тендера, высокая стоимость жизненного цикла.

Классификация по пожарной безопасности еще больше сужает круг вариантов. Необработанная древесина, как правило, относится к классу C или D согласно EN 13501-1 и не достигает класса A согласно ASTM E84 без пропитки, а во многих юрисдикциях действуют ограничения на использование горючей облицовки выше определенной высоты. В условиях влажного климата движение влаги приводит к деформации, растрескиванию и ослаблению крепежных элементов.

Фиброцемент

Цемент, целлюлозное волокно и минеральные добавки, спрессованные в плоские листы или доски. Негорючий материал, обычно класса А2-s1,d0, и значительно дешевле металла или камня, поэтому его широко используют в школах, социальном жилье и бюджетных коммерческих проектах.

Панель толщиной 8 мм весит примерно 14–16 кг/м², что примерно вдвое больше, чем у аналогичной алюминиевой панели. Края хрупкие, обращение с ней требует осторожности, а при резке выделяется кристаллическая кремнеземная пыль, требующая использования средств защиты органов дыхания и удаления пыли непосредственно на инструменте.

Геометрия остается ровной, а срок службы покрытия сокращается. Фиброцементные панели с заводским покрытием обычно требуют повторного нанесения покрытия через десять-пятнадцать лет, в то время как для правильно подобранной системы PVDF на алюминии требуется двадцать-двадцать пять лет. Также необходимо следить за однородностью цвета от партии к партии на больших фасадах.

Терракота

Терракотовые багеты и панели снова стали использоваться в коммерческих целях, и причина тому — цвет. Он является неотъемлемой частью обожженной глины, а не нанесенным сверху, поэтому не выцветает и не требует ухода за патиной. Материал негорючий.

Вес составляет примерно от 35 до 45 кг/м² в зависимости от профиля, что значительно выше, чем у металла, но значительно ниже, чем у камня. Панели хрупкие и уязвимы для точечных ударов, что исключает их использование на уровне земли без защиты, а ограничения, связанные с экструзией и обжигом, ограничивают размер панелей, поэтому на больших фасадах много стыков.

На фасадах средних высотных зданий, где глиняный оттенок определяет дизайн, терракота по праву занимает свое место. Там, где требуется та же теплота, но меньший вес и больший формат, цветовую гамму охватывает алюминий с покрытием.

Стеклоармированный бетон

GRC — это цементная матрица с щелочестойкими стекловолокнами, которая формуется в трехмерные формы, создавая карнизы, откосы и скульптурные профили, которые можно воспроизвести только из натурального камня, но это обойдется очень дорого. Материал негорючий.

Толщина профиля определяет вес, обычно от 30 до 50 кг/м² для облицовочных панелей. Они легче камня, но в несколько раз тяжелее алюминия. Разработка пресс-форм увеличивает стоимость и время выполнения работ, что негативно сказывается на проектах с большим количеством панелей уникальной геометрии.

Кислотное травление, полировка и интегральная пигментация охватывают весь спектр отделочных работ. Долгосрочные эксплуатационные характеристики во многом зависят от состава смеси и контроля процесса отверждения, а растрескивание поверхности проявляется на изделиях, с которыми плохо обращались. GRC подходит для декоративных работ и работ, соответствующих историческому облику, и не подходит для повторяющихся работ на коммерческих фасадах.

Сравнение распространенных материалов для облицовки стен

Указанные значения представляют собой типичные коммерческие диапазоны и могут варьироваться в зависимости от продукта, толщины и производителя. Перед составлением спецификации необходимо сверить данные с протоколами испытаний проекта.

Почему покрытие определяет срок службы

Основа определяет возможности материала. Покрытие определяет, как долго он будет сохранять свой первоначальный вид, заданный архитектором. Технические характеристики здесь оказываются несостоятельными чаще, чем где-либо ещё, поскольку пункт «порошковое покрытие» охватывает изделия с совершенно иными характеристиками.

AAMA 2605 — это эталон для наружных работ с использованием фторполимерных систем на основе ПВДФ. Он рассчитан на 10 лет эксплуатации в Южной Флориде с установленными ограничениями по выцветанию и изменению цвета, а также соответствует стандартным архитектурным требованиям к нанесению двух слоев общей толщиной сухой пленки 25 мкм или более. Полиэстер AAMA 2604 обеспечивает промежуточные характеристики для работ в защищенных зонах или с более коротким сроком службы. AAMA 2603, как правило, используется для внутренних работ.

Панели облицовки из алюминия с порошковым покрытием Это позволяет расширить и удешевить цветовую гамму для внутренних и наружных работ в защищенных от непогоды помещениях. Анодирование — это принципиально новый подход: вместо нанесения пленки образуется цельный оксидный слой, что обеспечивает превосходную износостойкость и истинно металлическую поверхность, но при этом сужается цветовая палитра и усложняется подбор цвета в зависимости от партии.

Выбор по категории воздействия

Устраните коррозию до обработки материала, а не после. Стандарт ISO 12944 классифицирует материалы от C1 (внутренние) до C5-M (морские), и эта классификация показывает, что выдержит эксплуатацию на объекте. Прибрежные проекты, расположенные в нескольких километрах от соленой воды, обычно попадают в классы C4 или C5-M.

Для коммерческих объектов, расположенных на побережье и подверженных воздействию солевых брызг, таких как торговые центры и прибрежные отели, компания PRANCE рекомендует использовать алюминий марок 3003-H24 или 5052-H32 с двухслойным покрытием PVDF толщиной 25 мкм или более, соответствующим как минимум стандарту ISO 12944 C4. Следует использовать крепежные элементы из нержавеющей стали марки 316 вместо 304, поскольку воздействие хлоридов приводит к образованию ямок на крепежных элементах из нержавеющей стали более низкого качества.

В проектах, реализуемых в пустынных и прибрежных районах, нагрузка на соединения различна. Высокая ультрафиолетовая нагрузка разрушает органические покрытия, значительные суточные колебания температуры воздействуют на стыки и крепления, а песок, переносимый по воздуху, истирает поверхности на нижних уровнях. Следует использовать УФ-стойкие прокладки и герметики, проверять ширину стыков на соответствие расчетному тепловому расширению, а не стандартным параметрам, и рассмотреть возможность использования более толстой стали или защитных материалов на нижних двух метрах.

Часто задаваемые вопросы

1. Какой материал чаще всего используется для облицовки стен в коммерческих зданиях?

Алюминий в виде цельного, композитного и сотового материала. Он сочетает в себе малый вес (около 6–8 кг/м² для цельной панели толщиной 2,5 мм), негорючесть, возможность формования в криволинейные формы и срок службы покрытия от 20 до 25 лет при правильном выборе системы ПВДФ.

2. Какой облицовочный материал лучше всего подходит для обеспечения пожарной безопасности?

Материалы, классифицированные как A1 в соответствии с EN 13501-1, включают в себя цельный алюминий, сталь, натуральный камень и терракоту. В тех случаях, когда конструкция наружной стены содержит горючие компоненты, в Соединенных Штатах, как правило, требуется проведение полномасштабных испытаний конструкции в соответствии с NFPA 285 для зданий типов I–IV.

3. Алюминиевая облицовка лучше стальной?

Для большинства архитектурных применений — да. Алюминий образует самоограничивающийся оксидный слой, поэтому срез или царапина не распространяются. Сталь с покрытием корродирует при каждом повреждении, и на срезах, сделанных на месте, в атмосфере C4 или C5-M обычно появляется красная ржавчина в течение нескольких лет. Сталь остается конкурентоспособной по стоимости для сухих промышленных зданий вдали от побережья.

4. Какой самый легкий материал для облицовки стен?

Содержание алюминия, включая композитные и сотовые конструкции, составляет примерно от 5 до 9 кг/м². Содержание хвойных пород древесины сопоставимо — от 7 до 9 кг/м², но создает ограничения по пожарной безопасности и техническому обслуживанию. Содержание природного камня — от 78 до 81 кг/м² — находится на противоположном конце диапазона и определяет реальную стоимость конструкции.

5. Как добиться эффекта дерева или камня, не используя их?

Для алюминиевых панелей следует использовать системы покрытия с имитацией древесной или каменной текстуры. Многослойная печать и сублимация воспроизводят текстуру древесины и минералов с разрешением, обеспечивающим корректное восприятие с обычного расстояния, при этом панель сохраняет свой класс огнестойкости А, малый вес и длительный интервал между повторными покрасками.

Заключительные слова

Выбор материала – это скорее фильтрация, чем просто выбор. Класс огнестойкости и высота здания в первую очередь исключают варианты. Несущая способность по краю плиты перекрытия исключает больше вариантов. Категория коррозии определяет сплав и покрытие. То, что проходит этот процесс отбора, попадает в окончательный список, и внешний вид является скорее определяющим фактором, чем решающим фактором.

Компания PRANCE производит алюминиевые облицовочные панели из цельного, композитного, сотового, перфорированного, изогнутого и резного алюминия с отделкой PVDF, порошковой окраской, анодированием, имитацией текстуры дерева и камня, а также осуществляет OEM- и ODM-производство и индивидуальную настройку подрамников. Присылайте чертежи фасадов, данные о ветре и категорию воздействия. свяжитесь с нашей технической командой. о технических характеристиках панели и ценовом предложении.