Винилен Сайдинг

През 2007 година се навършиха точно 50 години, от първата поява на познатия вече и у нас - винилен сайдинг като материал за облицовки на фасади. За периода на съществуването му са написани много материали, но днес бих искала да се докоснем още веднъж до историята на създаването на материала, методите на производство, основните му характеристики и предимства.

текст Вела Динкова

Понятието сайдинг е възприето от типично северноамериканския метод на строителство, при който първо се изгражда носещата конструкция и след това тя се облицова с фасаден материал. В класическата форма на такова изпълнение фасадата се прави от облицовъчни плоскости, които американците наричат “siding”.

Първоначално сайдингите се изработвали от качествена дървесина. Този материал обаче се оказва скъп и недостатъчно дълговечен, след като продължително се подлага на външните климатични въздействия. За увеличаване на трайността му са необходими периодични грижи по полагане на влагоотблъскващи и антисептични покрития за предотвратяване на гниене, пропукване и увреждане от насекоми. В средата на миналия век нараства търсенето на здрави, икономически изгодни материали, с естетически издържан външен вид, които се монтират лесно, изискват минимални грижи за поддържане и траят десетилетия наред. Тъй като поливинилхлоридът (PVC) отговаря на всички тези изисквания, той започва масово да се използва като алтернатива на много традиционни материали в строителството, включително и за сайдинги, които по името на полимера се наричат винилни.

Характеристики на винилните сайдинги
Винилният сайдинг представлява изработено от поливинилхлорид твърдо покритие (плоскост, панел). Всеки панел представлява монолитен лист PVC, на който е придадена определена форма. Дължината на панелите е от 2 до 6м, ширината – от 10 до 30см, а дебелината – от 0.96 до 1.2мм. Отделните плоскости лесно се сглобяват в секции с желаните размери. В долния си край всеки елемент има огънат в специфична форма профил, позволяващ свързване с предходния панел, а в горния край ръба е така перфориран, че да осигури закрепяне на следващата плоскост.

По форма сайдинг-панелите обикновено имитират 10- или 13-сантиметрови дъски. Традиционната за Северна Америка форма на винилните фасадни плоскости е “еловата дъска”, а за европейските страни – “корабната дъска” (формата на панелите не се отразява в маркировката им). Плоскостта може да е както единична, така и сдвоена и даже строена. Производителите и търговците наричат тази характеристика форм-фактор. Той се отбелязва в маркировката на панелите по следния начин: за единични (Single) – S, за двойни (Double) – D и за тройни (Triple) – T. Ширината на сайдинг-плоскостите се отбелязва с цифра, стояща след обозначението на форм-фактора. Винилните сайдинги дават възможност за избор както на цвят, така и на тип повърхност на облицовъчните елементи. Тя може да е релефна (имитираща специфичните шарки на дървесина от различни видове) или гладка, като последната е по-евтина.

Освен панели със стандартни размери, могат да се открият и такива с “нестандартни”, с ширина 15-16см., формите също може да са различни от споменатите по-горе. Добре е да имате предвид, че панели с еднаква форма може да се различават при отделните производители.

Външният вид на панелите на един и същ производител, но от различни серии, също може да не е напълно еднакъв.

Когато става въпрос за избор на цвят е добре да знаете, че не всички цветове са еднакво устойчиви на въздействие на слънчевите лъчи. Ако се поинтересувате от това, което се предлага на пазара, ще установите, че болшинството от производителите правят винилни сайдинги в пастелни тонове. Това е така, защото един от основните компоненти в състава на материала, отговорен за защита на цвета от слънчевата радиация, е титанов диоксид ( TiO2), с интензивно бял цвят. От тук и зависимостта, че колкото по-ярък е цветът на сайдинга, толкова по-бързо ще се промени от външните атмосферни влияния. Правилото обаче си има и изключения. Някои производители предлагат серии с интензивен и в същото време дълго запазващ се цвят. Това значително покачва цената, тъй като се налага включването на скъпи пигменти, с висока стабилност на цвета.

Едно от многото предимства на сайдингите е именно разнообразието от цветове, което дава възможност за различни решения. Отделните профили за една фасада са в един или повече цветове, съчетани по избор. Така всяка сграда може да има свое оригинално излъчване и в същото време да създава стилово единство със съседните постройки.

Особености в производството
Производството на панелите става не чрез формуване на листовете, а посредством екструдиране. Същността на този метод се състои в това, че предварително приготвената смес, включваща пълнители, модификатори, стабилизатори, оцветители и др., в разтопено състояние се подава на преса чрез профилиращ отвор, след което продуктът запазва придадената му форма. Преминали през екструдера, панелите се подлагат на допълнителна повърхностна обработка, при която могат да се получат разнообразни ефекти на шарки, например наподобяващи дървесина, камък, тухла и др. Най-накрая се оформят специфичните горен и долен ръб на панела, служещи за свързване.

В действителност обаче производството на винилни сайдинги не е така просто. На практика в процеса на екструдиране съществуват разновидности, поради което се предлагат няколко типа винилни фасадни облицовки.

Съществуват две основни разновидности на технологичния процес – моноекструдиране (панелите се изливат от еднороден състав) и коекструдиране (по дебелината на панелите има пластове от различни смеси, т.е. с различни добавки). Вторият метод е по-практичен, защото позволява по-ефективно разпределение на отделните добавки в обема, така че да се подобрят едни или други качества на материала. Така външният слой (20-25% от общата дебелина на материала), който е обогатен с едни съставки, обезпечава устойчивостта спрямо климатични въздействия, а вътрешният, притежавайки друг химичен състав, обуславя конструктивните характеристики. Коекструдирането позволява рационално използване на добавките, което подобрява качеството на сайдинга и едновременно намалява цената му.

От своя страна този процес се различава в зависимост от това дали се използва първично PVC или PVC от вторична преработка. С цел да се спестят средства като суровина за вътрешния слой на сайдингите, може да се използва рециклиран материал от профили за врати и прозорци.

Разбира се, свойствата на такъв продукт понякога се различават от оптималните и приложението му би трябвало да се ограничи в райони с по-мек климат.

Много важни за качеството на сайдинга са специалните добавки, които забавят стареенето на материала. Те действат така, че свойствата на винилната фасада остават непроменени през целия период на експлоатация. Вземайки предвид действието на такива вещества, някои производители дават гаранция на сайдингите си до 50 години. Ако искаме да сме обективни обаче, трябва да отбележим, че тази гаранция се дава от резултати на лабораторни тестове, които не отразяват съвсем точно действителните условия на експлоатация. На практика никой няма 50-годишен опит с винилните сайдинги, тъй като те започват да се използват в началото на 70-те години на миналия век.

Предимства и приложения в съвременното строителство
Винилните сайдинги бързо печелят доверие заради своята дълговечност, лекота и бързина при монтажа. Трябва да се отбележи и привлекателния им външен вид. За разлика от фасадните бои и мазилки винилният сайдинг не се нуждае от особена подготовка на облицованата повърхност преди монтажа. Той дори позволява под него да се скрият деформации на стената. По време на експлоатацията сайдингът не се напуква, измята, лющи или обезцветява от температурни изменения и от слънчевата радиация. Не корозира и има добро съпротивление на удар. Материалът не се изменя от влага, не благоприятства развитие на плесени и не се уврежда от насекоми. Успешно се използва в климатични зони с температури от -40 до +50°С. Винилният сайдинг е пожаробезопасен. При въздействие на огън се топи, като не се възпламенява и не поддържа горенето. Хигиенно е безопасен и при предвидените условия на ползване не отделя вредни за здравето вещества. Разбира се, всички тези предимства ги има само качественият винилов сайдинг, в който съставките са така подбрани, че го правят подходящ за съответната климатична зона.

Неоспоримо преимущество на винилния сайдинг е и фактът, че може да се монтира по всяко време на годината и за повечето дейности по облицовката на фасадата не е необходимо специално оборудване. С помощта на сайдинга се образува добре вентилируема междина, която не позволява образуването на конденз между фасадния материал и намиращата се под него повърхност. Винилните панели са така свързани помежду си, че остават малки отвори, през които вентилацията се извършва без допълнителни устройства. Изолационните материали, с които обикновено се съчетава винилната фасада, многократно намаляват топлинните загуби и имат шумоизолационен ефект.

Винилните сайдинги са подходящи както за фасади на новоизграждащи се сгради, така и при реконструкция на стари постройки. Ако боядисате фасадата на дървена къща с боя на маслена основа, покритието трае 2-3 години, след което започва да се напуква и бели. Боядисването се повтаря през няколко години и след 10 нанасяния на боя, сградата вече не изглежда добре. Покритията се наслояват едно върху друго. Пропуканата стара боя предразполага още по-бързото падане на новата, а свалянето на предишното покритие с пистолет е трудоемко и скъпо. По-трайните специализирани бои също не са евтини. Ето защо би било практично да се насочите към облицоване на старата сграда с винилов сайдинг.

Проучвания в страни с широко използване на винилния сайдинг показват, че при 75% от продажбите материалът е използван за облицовка на вече съществуващи дървени къщи, при 20-25% - за фасада на тухлени сгради, а при бетонните постройки е изразено предпочитанието към завършване на фасадата с боя или мазилка.

Видове профили и монтаж
Фасадата от винилни сайдинги придава на сградата идеално завършен и чист външен вид. Панелите са изрядно подредени, без никакви пролуки. Този ефект се постига благодарение на различните профили на винилните плоскости. Те дават възможност да се облицоват всички части от фасадата, като се правят прецизни преходи между отделните повърхности, без да се нарушава общия синхрон в подредбата на елементите.

Стартиращата лента (начален бордюр) се използва за закрепяне на най-долния ред сайдинги. След приключване на монтажа тя остава незабележима. J-профилът е завършващ профил и служи за окантоване на вертикалните ръбове при отворите на врати и прозорци. Незаменим е в облицовката на сложни и тъпи ъгли при еркери, а за отвори с овална форма най-подходящ е гъвкавия J-профил. F-каналът облицова челния ръб на покривната стряха и се свързва с первазните панели на подпокривното пространство. Стените се покриват с профили за хоризонтална облицовка, а профилите за вертикална облицовка са за участъците под тавана. Има специални профили за вътрешни и външни ъгли, както и сводест профил, свързващ хоризонталната с вертикалната облицовка. Завършващата лента покрива хоризонталните ръбове на отвори.

Независимо дали става дума за изграждане на нова или облицоване на стара сграда, винилните сайдинги се монтират върху носеща дървена (в редки случаи метална) конструкция. Дървените летви са с размери 2.5х8см. Те се поставят на разстояние 30-40см една от друга, като за хоризонталните сайдинги се ориентират вертикално, а за вертикалните – хоризонтално. Летвите задължително се слагат и около отворите за врати и прозорци, на всички ъгли и при обиколката на къщата, при мястото на започване на подреждане на облицовката и при нейното завършване. Дървеният материал предварително е импрегниран с антисептични и пожарозащитни съставки, предпазващи дървесината от гниене, плесени, насекоми и горене. При облицовката на вече съществуваща сграда скарата се монтира върху стената с дюбели, разположени през 40см по дължината на летвите. Разстоянието между елементите на скарата се запълва с минерална вата, полистирол или друг подходящ за случая изолационен материал. Пристъпва се към монтиране първо на завършващите елементи (начален бордюр, F-канал, J-канал, завършваща лента и т.н.) и след това на основните сайдингпанели – хоризонтална и вертикална облицовка. По височината на облицованата стена панелите се монтират в посока отдолу нагоре, като заключващият извит долен профил на всеки по-горе разположен панел се застъпва с 2.5-3мм над перфорирания ръб на предходния елемент. Те се свързват помежду си и със стената чрез самонарезни винтове или пирони и придават на фасадата привлекателнен вид от добре подредените плоскости. Закрепянето на панелите с пирони става през разстояние 30-40см. Пироните никога не се забиват в самото тяло на сайдинга, а само в центъра на предназначените за целта монтажни дупки, разположени в горния край на панела. Отворите имат удължена форма, за да може след поставяне на пирона да остане място за компенсиране на евентуални промени в материала. Главата на пирона не се забива докрай, а се оставя на разстояние 1-2мм от повърхността на сайдинга.

Между основните панели и аксесоарните профили трябва да има фуга 5-6мм, а при монтаж в студено време – 9-10мм. Тези резервни свободни пространства са много важни, защото при големи температурни амплитуди винилът леко се свива и разширява. Когато се налага изрязване на панелите, например около прозорци или при завършване на облицовката, това се прави с ножица за метал. Ако температурите са отрицателни, се реже с диск с дребни зъбци, защото от ножицата може да се получат пропуквания на материала. Под панелите се поставя ветрозащитно паропропускащо фолио.

Поддържането на сайдингите по време на експлоатацията изисква минимални усилия. Заради гладката си повърхност тези облицовки трудно задържат замърсявания и ако такива все пак има, премахването им става бързо и лесно с четка и вода. При повреда на някой панел подмяната му с нов става за няколко минути.

Дървените конструкции в съвременното строителство

Според популярната концепция, дървото е материал, който може да се използва основно в еднофамилни къщи с малка площ и етажност. Дървесината е доказала качествата си в това приложение, но вече все по-често я виждаме и в ролята на градивен материал за по-мащабни проекти. В настоящия материал обръщаме внимание на разнообразните й приложения и качествата, които ги обуславят.

текст Вера Ангелова

При споменаването на “дървени конструкции” най-често се сещаме за еднофамилни къщи или отделни елементи от жилищни сгради. Наистина това е най-масовото приложение на дървесината като конструктивен материал в света. Причините за тази масова употреба са както икономически, така и физикомеханически. В райони, където иглолистната дървесина изобилства, дървените жилища често се оказват най-изгодното конструктивно решение за малки къщи.

Според популярна класификация, дървените конструкции се делят на няколко основни вида, в зависимост от използваните материали и технологията на изграждане. В тях се използват всички познати форми на дървесианта – от цели стволове, талпи, греди, дъски, през съставни, характеризиращи се с по-големи сечения и дължини, отколкото позволяват естествените размери на дърветата, до елементи създадени от остатъчната дървесина.

Към основните видове дървени конструкции, според популярността и разпространението, когато става дума за жилищно строителство, спадат рамковите, дънерните и тези от дървени панели.

Типичната съвременна къща с рамкова дървена конструкция се строи върху ивични стоманобетонни фундаменти, като директно върху тях се изгражда платформена подова конструкция, свързана към основите посредством анкерни връзки. Над така обособената платформа се разполагат основните носещи елементи – рамки от греди и колони, покрити с шперплат или OSB плоскости.

Особеносите на конструирането ограничават максималната етажност на дървените къщи с рамкова конструкция до три.

Стремежът на повечето производители на дървени къщи е да увеличават броя на стандатризираните елементи от конструкцията, като в това число често е включват не само носещи елементи, но и врати, прозорци и арамтура за сградните инсталации, проектирани така че да се инсталират лесно в дървените конструктивни елементи. Понеже стените на рървените стени са кухи, има възможност за поставяне на допълнителни изолационни материали в тях, спомагайки за подобравяне на условията на вътрешния микроклимат. Тръбите за отопление, водоснабдяване и канализация и кабелите на електрозахранването се полагат лесно в подовите конструкции на отделните етажи.

Дънерните конструкции, познати още като дървени с хоризонтални носещи елементи, са сред най-древните изобщо. В началото те са строени с цели дънери, съединявани помежду си без никакви допълнителни елементи, което от сегашна гледна точка, това звучи почти невероятно. Изумителни са и някои от екстериорните дърворезби, украсяващи тези постройки.

Съвременният вариант на този вид строителство използва модерни технологии, гарантиращи по-голяма бързина на процеса на строителство, повишават качеството на обработка на всеки отделен дънер и осигуряват по-стабилна връзка.

Панелните дървени конструкции, съставени от предварително изготвени елементи са изработени от съставни, слоести дървени плоскости, покривите са с класическа скатна дървна конструкция, а фундаментите са бетонни или стоманобетонни.

Що се отнася до промишленото строителство с дърво, най-разпостраненият вариант на изпълнение на производствени и складови халета са рамковите конструкции от съставени дървени елементи с променливо сечение. Съединяването на елементите обикновено е ставно, а променливото сечение обуславя равномерно разпределение на напреженията от външно натоварване в цялата конструкция.

Дървото има своята история и в строителството на инфраструктурни съоръжения – предимно мостове. Дървени мостове се строят от стотици години, но, разбира се, след масовото навлизане на стоманата и бетона в строителството през 20-и век, дървени конструкции имат предимно къси мостове с малко натоварване. Все пак някои качества на дървото – якост, малко тегло и възможност за поглъщане на енергия го превръщат в много добър избор за някои мостови конструкции. Иглолистната дървесина има способност да поема краткотрайно действащи натоварвания с по-голяма от изчислителната стойност, без това да има пагубен ефект върху поведението на материала. Мостовите конструкции могат да се изграждат при всякакви климатични условия, без да се увреди материала. Устойчивостта му на цикли замръзяване и размръзяване е много голяма, също и устойчивостта на луга и други размъзители на настилки през зимата, които често се оказват разрушителен ефект върху алтернативните мостови конструкции – стоманени и стоманобетонни. Самото изграждане на дървени мостове е опростено и не изисква специална техника или висока квалификация на работниците. Дървените мостови конструкции са предпочитани също заради естетичният им външен вид и сливането с околната природна среда.

Физикомеханични характеристики на дървения материал
Комплексната оценка на физикомеханичните характеристики е основен момент при избора на строителен материал за конкретно приложение. Строителите винаги търсят комбинация от голяма якост, добри топло- и звуко- изолационни качества и дълъг експлоатационен живот. До голяма степен дървесината удовлетворява изискванията им.

Дървото притежава завидни якостни характеристики, при натоварване на натиск, опън и огъване, независимо от посоката на натоварване.

Голямо значение за якостта му има ориентацията на натоварването спрямо посоката на растене на дървото. Якостта при натоварване, успоредно на влакната е приблизително 12.5 MPa, докато при напречно натоварване стойността й се увеличава до 19 MPa. Якостта на дъвения материал силно зависи от водното съдържание. Цитираните стойности се отнасят за изсушена дървесина - 19% относителна влажност.

При дървния материал вероятността за изкълчване е сведена до минимум, чрез стандартните размери на сечението, което го прави много надеждно при натисково натоварване. Не може да не споменем и отношението механична якост/собствено тегло, което е особено благоприятно (по-добро от това на бетона и стоманата), защото дървото е много лек материал.

При конструирането на дървени конструкции трябва задължително да се отчете нехомогенността на дървения материал. Естествената дървесина се характеризира с косовлакност, нееднородност, наличие на чепове и други особености, които намаляват якостта. При употреба на първокачествен дървен материал, конструкцията, естествено, има най-голяма себестойност, но вложените средства са напълно оправдани, защото поведението й е максимално близко до това на идеализирания изчислителен модел. Затова вероятостта за компроментиране на елемента, следствие на несъоветствие между модел и реален елемент е сведена до минимум.

Дървото притежава значителни топлоизолационни свойства, а освен това в сградните дървени конструкции то най-често се комбинира с минерална вата. Това създава условия за пълна липса на топлинни мостове, които са една от основните причини за загуба на топлинна енергия. Добрите топлоизолзционни качества на дървесината се обуславят от неговата естествена клетъчна структура. Освен поддържането на добра температура, дървото влияе благоприятно и на другите показатели на вътрешния микроклимат – влажност и шум. То притежава свойството да намалява влажността на въздуха, когато той е прекалено тежък и да отделя погълнатите водни пари, когато въздухът е твърде сух, правейки го приятен и здравословен.

Когато става въпрос за пожарната безопасност, на дървените конструкции традиционно не се гледа като на надежден избор. Но с новите технологии за обработка на дървесината, този предрасъдък остава в миналото. При производството на отделните компоненти се добавят съставки, които правят дървото особено устойчиво на огнево въздействие. По подобен начин, чрез химическа обработка, се предотвратяват и проблемите, свързани с гниенето на гървесината и дървоядите.

Противно на популярното схващане, големите дървени структурни елементи осигуряват добра устойчивост на огнево въздействие, превишаваща тази на много други материали, дори и без химическа обработка. При възникване на евентуален пожар дървеният материал запазва якостта си много по-дълго, отколкото стоманата и бетона, например. Безспорно, те са негорими, но под въздействието на огън относително бързо променят якостните си свойства. При дървото възможността за запалване е по-голяма, но в процеса на горене образувалият се повърхностен слой въглен значително затруднява разпространението на огъня към сърцевината на конструктивния елемент.

Сеизмично поведение
Сеизмичната устойчивост на дървените рамкови конструкции е сравнително висока, когато материалите, от които е изготвена да с добро качество и изпълнението е професионално.

Сградите са с малко собствено тегло, особено в сравнение с тези от стоманобетон или тухли, което помага за намаляване на ефекта от сейзмичното въздействие върху конструкцията. Някои технологични особености при изграждането на дървени рамкови сгради също помагат за по-добра устойчивост – те имат сравнително голям брой стени и много връзки с пирони. Това ги прави надеждни и безопасни по време на земни трусове. Сеизмичното поведение на дървените къщи често се подобрява и от неносещите елементи, който увеличават дисипативната енергия на сградата, поглъщащи енергия при деформирането си.

За сеизмичното поведение на сградата от особена важност е връзката на дървената конструкция с фундаментите. Ако тази връзка не е изпълнена добре, по време на земетресение дървената конструкция може да се отдели от фундамента, причинявайки структурни щети и евентуално скъсване на комуникации.

Друг ключов момент, на който трябва да се обърне особено внимание при конструирането и изпълнението, са връзките между носещите елементи. Независимо дали става дума за носещи греди и колони или панели, те трябва да съединят така, чер да удовлетворяват изискванията за дуктилност и устойчивост на динамично натоварване.

Покривът също оказва влияние върху поведението на сградата при земетръс. Когато избраните покривни материали са с относително голямо собствено тегло, те могат да доведат до разрушения дори в най-добре изпълнената носеща конструкция. Най-скорошното доказателство за това е земетресението в Кобе, Япония през 1995г., когато стотици дървени жилища са разрушени именно поради прекалено тежки покриви.