В последнее время появились и мелкоштучные бетонные блоки. Как правило, в качестве облицовки применяется предварительно изготовленная из цветного бетона облицовочная плитка размером не более 400 мм, на которую сверху формуется бетонный блок. В результате предлагается стеновой камень с готовой облицованной поверхностью.
В конце XX века был предложен новый принцип крепления облицовки на стеновых материалах, в основу которого легли два основных положения:
- нанесение облицовки выполняется в заводских условиях на любые готовые строительные материалы, из которых возводятся наружные стены, а также теплоизоляционные материалы;
- крепление облицовки выполняется без специальных клеящих составов.
Пример применения офактуренного кирпича приведен на рис. 4, а пример применения офактуривания поверхностей приведен на рис. 5, 6.
Рис. 4. Офактуренные одинарный и полуторный кирпичи
Известно, что наружные стены должны иметь и определенные теплозащитные свойства. Этот вопрос решается применением офактуренного пенополистирола (рис. 1, 8).
В настоящее время одним из наиболее эффективных, привлекательных и недорогих способов утепления наружных стен является мокрый фасад. Такое название данная технология получила потому, что в процессе проводимых работ используют воду, выступающую растворителем для применяемых материалов.
Рис. 5. Отделка здания офактуренным кирпичом (г. Москва)
Рис. 6. Коттедж, отделанный облицовочным кирпичом
Рис. 1. Офактуренный пенополистирол
Рис. 8. Фрагмент здания школы, офактуренного пенополистиролом
Помимо утепления технология мокрого фасада предоставляет большие возможности для декорирования здания, так как материалы, используемые для финишного слоя, имеют богатейшую цветовую гамму. Разрабатываются все новые окрасочные растворы, которые помогают создать интереснейшие фактуры, к примеру, мокрый фасад с имитацией кирпича, камня или мозаичной кладки.
По структуре мокрый фасад можно разделить на несколько слоев, основными из которых являются утеплитель, армирующий слой и защитная декоративная штукатурка на силиконовой, акриловой, минеральной или силикатной основе. В соответствии с необходимым дизайном здания наружную фасадную штукатурку можно окрасить фасадными красками. Технология предусматривает соответствие всех вышеперечисленных элементов друг другу, в частности применяют специальный цокольный профиль, защищающий утеплитель и финишную штукатурку от возможных механических повреждений (рис. 9).
Рис. 9. Структура мокрого фасада
Все материалы должны быть элементами одной системы, то есть они должны иметь сходные физические характеристики (показатели морозостойкости, теплового расширения, водопоглощения и паропроницаемости). Поэтому материалы для фасадов зачастую продаются готовой системой (рис. 10-71).
Рис. 10. Готовая система «мокрый фасад»
Рис. 11. Фасады «мокрого» типа
Современными отделочными материалами следует считать также фотоэлектрические панели. Фотоэлектрические панели (ФП) – источник энергии, вырабатываемый из активной солнечной системы. Их применяют для отделки стен, крыш и других вспомогательных структур (навесы, козырьки, автостоянки). Основной частью фотоэлектрической ячейки является подложка, напоминающая по структуре вафлю (рис. 12). Она состоит из тонких слоев полупроводника (обычно кремний) с небольшим количеством добавок, которые создают избыток электронов в одном слое и недостаток – в другом.
Рис. 12. Структура фотоэлектрической ячейки
В настоящее время существует несколько типов фотоэлектрических ячеек. Наиболее эффективными являются ячейки на основе одного цельного кристалла кремния (КПД = 15 %), но они самые дорогие. Ячейки на основе поликристаллов и тонких пленок дешевле, но менее эффективны (КПД = 8 %).
Фотоэлектрические панели разнообразны по размерам, форме, структуре и цвету. Размер определяется подбором количества ячеек в модуле, а модулей – в панели. Форма может быть различной: круглые, полукруглые, восьмиугольные, квадратные, прямоугольные и на заказ. Структура также различна: гибкие пленочные и жесткие стеклянные (полупрозрачные, непрозрачные). Цвета – от синего до темно-коричневого с распространением в золотом, фиолетовом и зеленом цветах. Фотоэлектрические панели способствуют аэрации крыш и стен здания как в летний, так и в зимний период (рис. 13, 14).
Рис. 13. Аэрация крыши здания
Рис. 14. Аэрация стен здания
Установка ФП требует особенного расположения (угол наклона, сторона света), таким образом, учитывая эти требования при проектировании, ФП значительно влияют на форму здания, создавая живописный образ. Разнообразие форм, размеров и цвета ФП позволяют добиться необходимого эстетического образа на любой стадии (проектирование, эксплуатация, реконструкция). Ячейковая структура позволяет сложить черепичный узор на крыше здания. Верхний слой ФП из стекла придает изделию декоративность, благодаря блестящей поверхности и ярким цветам.
Наибольшее количество энергии производится, когда плоскость коллектора перпендикулярна потоку света. Так как положение солнца постоянно меняется, то обеспечить постоянное следование панелей за ним можно с помощью следящего устройства, изменяющего положение панелей в двух плоскостях. Но использование следящих устройств эффективно только в сухом климате с ясной погодой. Во влажном климате даже в солнечную погоду до 50 % солнечной радиации составляет рассеянное излучение, а в пасмурную погоду – до 80 %.
Обычно оптимальная ориентация для панелей – на юг. Допускается отклонение на 20 градусов в ту или другую сторону. Но, в зависимости от режима потребления энергии в здании в течение дня, ориентация может меняться. Наклон панелей зависит от того, в какое время года необходима максимальная энергия. Для панелей, ориентированных на юг, максимальная эффективность зимой достигается при наклоне равном широте местности плюс 15 градусов, летом – широте минус 15 градусов, а в течение года – широте местности (рис. 15).
Рис. 15. Схема расположения фотоэлектрических панелей в зависимости от климата: а) жаркий климат; б) умеренный климат; в) холодный климат
Помимо соблюдения указанных требований необходимо:
- минимизировать затенение панелей (часто бывает, что при затенении одного участка ФП выключается вся система);
- обеспечивать охлаждение ФП за счет вентиляции;
- избегать использования горизонтальных панелей, т.к. на них накапливается грязь и снег;
- в снежных районах располагать модули под большим углом для предотвращения скопления снега.
Фотоэлектрические панели являются не только источником для получения энергии, но и отделочным материалам. Умение применять данный материал в процессе проектирования поможет сэкономить значительные средства и получить дополнительную выгоду. Также ФП рекомендуется использовать при реконструкции. Фасадные системы со структурным остеклением, как правило, являются теплыми. В этих системах плоскость представляет собой единую поверхность стекла без видимых наружных накладных планок (рис. 16, 17).
Рис. 16. Солнечные панели на крыше дома
У здания Al Bahar Towers в Абу-Даби автоматическая система управления фасадом, который выполнен из солнечных панелей и вращается вслед за движением солнца (рис.78).
Рис. 17. Солнечные батареи как декоративное оформление здания
Рис. 18. Солнечные батареи как фасад здания Al Bahar Towers в Абу-Даби с автоматическим вращением вслед за солнцем
Солнечные батареи кроме своих основных функций, повышают декоративность зданий (рис. 19, 80).
Рис. 19. Солнечные батареи как декоративное оформление здания
Рис. 20. Здание страховой компанией, г. Манчестер (Англия)