Дюбель для крепления теплоизоляции

Ограждающие конструкции с теплоизоляционными фасадами с тонким штукатурным слоем обладают теплопроводными включениями, которые существенно снижают коэффициент теплотехнической однородности и приведенное сопротивление теплопередаче (см. раздел "толщина утеплителя"), кроме того, они вносят вклад во влажностный режим конструкции. К таким теплопроводным включениям относятся оконные откосы, балконные плиты, стыки плит утеплителя, дюбели, крепящие утеплитель к стене.

конструкция дюбеля для теплоизоляции

Одним из элементов, отвечающих за правильное функционирование теплоизоляционных систем и длительность эксплуатации фасадов, является дюбельное крепление.

Конструктивно он состоит из гильзы и распорного элемента. По длине гильзы различаются три участка: тарельчатый держатель, рядовая зона (стержень) и распорная зона. У распорного элемента различаются два участка — головка и рядовая зона.

 

 

Применение

Основное назначение дюбелей — противодействие ветровым нагрузкам. По существующим стандартам расчет механического крепления производится именно из расчета ветровых нагрузок с учетом формы, высоты и месторасположения здания.

Переносимые нагрузки: действия атмосферных явлений (прежде всего ветер, а также перепады температуры); действие срезающих сил от собственной тяжести утепляющих и сопутствующих материалов; слабеющая со временем, сила вязки клея по причине реакции на температурные воздействия (термическая расширяемость фасадной панели, большой диапазон температуры).

 

 

Виды дюбелей

Дюбель с пластиковым стержнем используется для крепления теплоизоляции изготовленной из легкого материала, например пенополистирола.

Дюбель с металлическим стержнем используется для крепления всех видов теплоизоляции, прежде всего минеральной ваты.

 

 

Длина тарельчатого дюбеля

Подбирая длину дюбеля следует принять во внимание следующие параметры:

 

 

Монтаж дюбелей

Дюбелирование выполняется следующим образом:

 

 

Количество дюбелей для крепления утеплителя

Количество и размещение дюбелей должно отвечать схемам монтажа для соответствующих уровней высоты зданий.

Рядовая зона ≥ 4-5 шт/м2

Краевая зона ≥ 6-8 шт/м2

 

 

Как выбрать дюбель

Влияние теплопроводного включения на теплофизические свойства конструкции зависит от многих факторов. Основными факторами являются:

Что касается оценки вклада основания и наружной штукатурки, можно лишь заметить, что чем больше коэффициент теплопроводности материалов слоев обрамляющих теплопроводное включение, тем больше влияние этого включения на теплофизические свойства конструкции.

Влияние дюбелей с металлическим распорным элементом на тепловые потери теплоизоляционного фасада с тонким штукатурным слоем (СФТК) или стены с навесной фасадной системой с вентилируемой прослойкой весьма значительно и составляет в практически важных случаях от 7% до 25% от тепловых потерь по глади конструкции. Из элементов дюбеля наибольшее влияние на теплотехнические свойства фасада оказывает конструкция головки дюбеля, которая является единственной преградой для перемещения теплоты от металлического распорного элемента к наружной штукатурке.

Кроме того, более значительно от выбора дюбеля зависит распределение температуры по наружной штукатурке. Тепловые мосты ведут к быстрому высыханию штукатурного слоя над крепежной головкой и могут становиться видимыми в определенных климатических условиях. Эти временные отметки могут стать постоянно видимыми из-за накопления грязи.

При выборе вида дюбеля для использования в конструкции возникает задача сравнения различных вариантов фасада. Применение дюбеля с повышенными теплопотерями приведет к снижению приведенного сопротивления теплопередаче фасада. Для компенсации снижения теплозащитных свойств фасада потребуется увеличение толщины утеплителя. Эти положения являются основой для экономического сравнения вариантов теплоизоляционных систем с тонким штукатурным слоем с различными видами дюбелей.

Следует обратить внимание, что наибольший энергосберегающий эффект достигается с применением дюбелей, в конструкции которых применена комплексная технология герметично замыкаемой "тепловой ловушки" (см. таблицу).

 

Сравнительные показатели вариантов применения
различных типов тарельчатых дюбелей в составе СФТК
(расход условно принят 8 шт/м2
)

Вариант тарельчатого дюбеля
Удельные потери теплоты, Вт/ °С
Удельный поток теплоты, Вт/(м2·°С)
Доля общего потока теплоты, %
Приве-денное сопротив-ление тепло-передаче, (м2·°С)/Вт
Коэффициент тепло-технической однородности (r)
Распорный анкер без теплоизоляционной головки
0,006
0,048
17,54
3,65
0,82
Выполнена минимальная теплозащита L1=6мм (менее допустимого)
0,005
0,040
15,05
3,76
0,85
Эффективная теплозащитная головка высотой 15мм
0,002
0,016
6,90
4,13
0,93
Универсальный энергоэффективный дюбель с герметизирующей заглушкой
0,001
0,008
3,42
4,28
0,97

 

 

При выборе и проектировании систем утепления существенно влияющим фактором становится материал гильзы и тарельчатого элемента, а также их совместное поведение с распорным элементом под нагрузкой в период эксплуатации.

Так, по оценкам Федерального центра технической оценки и ряда независимых лабораторий и экспертов, применение дюбелей с гильзами из полипропилена проблематично, а зачастую и недопустимо.

Применяемые для изготовления гильз и тарельчатых элементов дюбелей марки полипропилена имеют серьезные недостатки. Повышенная способность к релаксации предопределяет значительное снижение во времени силы распора дюбеля в основании и, как следствие, приводит к снижению силы трения, из-за чего резко снижаются показатели "на выдергивание".

Результаты зарубежных испытаний, проведенных на гильзах из полиамида, полиэтилена и полипропилена, показали, что менее чем через полтора-два года (10 000 часов) сила распора дюбеля с гильзой из полипропилена уменьшается по сравнению с первоначальной в два раза, а при применении гильзы из полиамида и полиэтилена — не более чем на 25%. При этом немодифицированные марки полипропилена отличаются высоким значением температуры хрупкости — +10 °С — -10 °С. При пониженных температурах значительно снижается его ударная вязкость и прочность, что приводит к появлению микротрещин и более серьезным повреждениям в процессе установки дюбелей и, соответственно, сказывается не только на расчетных характеристиках локальных мест крепления, как таковых, но и на всей последующей эксплуатации фасадов здания. Также надо отметить, что при достаточно низких температурах возможно самопроизвольное разрушение опорного участка тарельчатого элемента, обеспечивающего плотный контакт утеплителя с основанием. Как показывает практика, при проведении необходимых мероприятий по модифицированию марок полипропилена для получения удовлетворительных свойств по морозостойкости происходит существенное удорожание данного изделия.

Применение дюбелей, которые изготовлены не из нержавеющей или оцинкованной стали и/или не имеют дополнительного органического покрытия, с металлическим распорным элементом при дальнейшей эксплуатации приводит к выходу на поверхность декоративно-защитного слоя продуктов коррозии. Проблемы такого рода возникают из-за того, что дюбель является элементом, который проходит сквозь всю теплоизоляционную систему, и конденсация влаги в первую очередь происходит на гильзе дюбеля, а особенно на металлическом распорном элементе. При этом зачастую не учитывается повышенная агрессивная среда, создаваемая минераловатными утеплителями, и возможность ее доступа к металлическому распорному элементу с соответствующим резким снижением срока службы (до 5 и менее лет эксплуатации). Конечным результатом воздействия коррозии на распорный элемент станет полный выход из строя дюбельного крепления с последующим обрушением фасада.

Кроме того, появление на рынке дюбельной техники со стеклопластиковыми распорными элементами не позволило однозначно решить данную проблему. По некоторым оценкам считается, что химическая стойкость стеклопластикового стержня также снижается с течением времени в агрессивной среде минераловатного утеплителя. В силу широкого распространения дюбелей со стеклопластиковыми распорными элементами совершенно очевидно, что данное предположение требует официальной проверки с целью опровержения или подтверждения проблемы.

 

 

 

 

Материалы