Возможные виды вандальных воздействий и предложения по принципиальным техническим решениям фасадных систем, защищенных от вандальных воздействий

2.1. Первые этажи зданий с навесными и многослойными фасадными системами наиболее подвержены воздействию вандалов. Для выбора способов защиты фасадов необходимо определить наиболее вероятные виды вандальных воздействий.

 

2.2. К возможным видам вандальных воздействий можно отнести следующие:

- повреждение или разрушение облицовочного покрытия фасада;

- нанесение рисунков и надписей на поверхность фасада;

- повреждение или разрушение утепляющего слоя и несущего каркаса;

- поджог или попытки поджога декоративных элементов фасада.

 

2.2.1. Рисунки, надписи, царапины могут наноситься на поверхность фасада мелкими металлическими (ключами, брелоками, монетами и др.) или керамическими предметами.

 

2.2.2. Существенное повреждение или разрушение фасада может быть осуществлено и с использованием различных орудий (предметов) типа камня, обрезка трубы или арматуры, молотка, фомки и т.п. с максимальной массой до 10 кг.

 

2.3. Для предотвращения нанесения рисунков и надписей поверхность фасада рекомендуется изготавливать из ребристых или шероховатых элементов. Целесообразно применение специальных антивандальных капсульных красок.

 

2.4. Защита от вандальных воздействий может осуществляться по следующим основным направлениям: "укрепление мишени", оперативный ремонт, ограничение доступа, охрана и наблюдение, воздействие на мотивы таких поступков.

В данной работе рассматриваются только первые два способа защиты, которые относятся к конструктивно-техническим мероприятиям.

 

2.5. Защита от вандализма при помощи "укрепления мишени" заключается в создании более прочной конструкции и использовании более прочных материалов. Кроме того, конструкция должна иметь минимальное количество деталей, которые можно оторвать, отбить или открутить.

 

2.6. Оперативный ремонт необходимо выполнять сразу после появления первых повреждений, так как увеличивается вероятность дальнейшей порчи объекта. Поэтому все дефекты, вызванные деятельностью человека, должны устраняться в кратчайший срок.

 

2.7. Вышеизложенное позволяет сформулировать требования к фасадным системам первых этажей зданий, подвергаемых вандальным воздействиям, которые включают требования к общим принципам конструирования фасадных систем, к используемым материалам, к ремонтопригодности систем и к методике оценки динамических воздействий.

 

2.8. Конструкции многослойных и навесных фасадных систем с антивандальной устойчивостью должны соответствовать следующим требованиям:

- выдерживать принятые ударные нагрузки без остаточных деформаций;

- обладать повышенной прочностью облицовки и конструктивных элементов;

- иметь скрытое крепление, не допускающее несанкционированный демонтаж элементов;

- не применять на фасаде выступающие элементы;

- исключить использование легко деформируемых отделочных элементов (раскладок, декоративных профилей и т.п.);

- не допускать устройства больших отверстий и зазоров между элементами облицовки;

- применять для облицовки фасадов только негорючие материалы.

 

2.9. Динамические воздействия на фасадную систему могут быть однократными и многократными.

Однократные воздействия характеризуются величиной энергии в Дж от одиночного удара, что приравнивается к броску какого-либо тяжелого предмета. Значения этих величин по данным [11, 12] составляют от 141 до 382 Дж.

Многократные воздействия приравниваются к ударам каким-либо рубящим инструментом и характеризуются энергией удара в Дж, скоростью удара в м/с и количеством ударов. При этом согласно [11], энергия удара находится в пределах 300-350 Дж, скорость - 11,0-12,5 м/с, а количество ударов может превышать 70. Следует отметить, что указанные количественные показатели многократных воздействий относятся к ситуации, когда злоумышленник пытается проникнуть сквозь ограждение.

 

2.10. В настоящей работе рассматривается одноразовое вандальное воздействие человека, владеющего орудием с максимальной массой до 10 кг. Известен ряд научно-технических работ, в которых оценивается величина вандального воздействия. Это разработанный МВД РФ РД 78.148-94 "Защитное остекление. Методы испытаний. Применение" и диссертация Авшалумова Х.Г. на соискание ученой степени к.т.н. "Конструкции легких перегородок каркасного типа с листовыми обшивками для жилых домов". В обеих работах величина одноразового вандального воздействия на ограждающую конструкцию близка к 250 Дж, которую рекомендуется принять, как критерий для оценки пригодности конструкции фасадной системы считаться антивандальной.

 

2.11. Для выявления конструктивных и прочностных недостатков фасадных систем необходим метод их оценки на устойчивость к вандальным воздействиям с энергией 250 Дж. В качестве такого метода может быть рекомендована методика, принятая в РД 78.148-94 с соответствующей корректировкой, учитывающей специфику конструктивного решения фасадных систем.

 

2.12. Применение в навесных фасадных системах конструктивного каркаса из алюминия или тонкостенного гнутого стального профиля может привести к его деформации от вандальных воздействий. Поэтому для первых этажей зданий целесообразно использовать усиленные профили, устанавливаемые с более частым шагом.

 

2.13. Шляпки саморезов, прикрепляющих элементы облицовки к несущему каркасу, необходимо утапливать в облицовку и замоноличивать декоративным раствором. Возможна фиксация облицовочных плит к несущему каркасу при помощи скрытого крепления с использованием распорных втулок.

 

2.14. Выступающие элементы облицовки и декоративные отделочные профили наиболее подвержены разрушению от ударов с применением различных видов орудий.

 

2.15. Материалы, используемые для изготовления многослойных и навесных фасадных систем, должны соответствовать следующим требованиям:

- обладать высокой ударной вязкостью и низкой деформативностью;

- иметь поверхность, стойкую к нанесению царапин и других повреждений;

- позволять обработку поверхности специальными моющими растворами для удаления красок и загрязнений;

- обеспечивать легкий подбор цветовой гаммы и фактуры при замене или ремонте элементов облицовки.

 

2.15.1. Применяемые в фасадных системах облицовочные материалы, как правило, не испытываются на ударные воздействия, в связи с чем в настоящее время нет данных, на основании которых можно объективно и с достаточной точностью определить их пригодность для применения в фасадных системах. В то же время известны материалы, обладающие высокой ударной вязкостью и прочностью. К ним относятся фибробетон, фиброцемент и металлы. Керамогранит и некоторые виды природного камня (диорит, габбро, лабрадорит, диабаз, базальт) имеют более низкие показатели ударной вязкости при достаточно высокой прочности, поэтому плиты из этих материалов необходимо дополнительно укреплять.

 

2.15.2. При использовании материалов с недостаточной ударной вязкостью и прочностью, а также для предотвращения образования отдельных фрагментов при разрушении облицовки, к внутренней стороне облицовочных элементов целесообразно приклеивать специальный армирующий слой, который состоит из металлической или стекловолоконной сетки и эпоксидного клея. Применение массивных элементов облицовки большей толщины также повышает устойчивость фасадных систем к ударным нагрузкам.

 

2.15.3. Из металла изготавливают кассетные панели облицовки достаточно сложного профиля. Для лучшего восприятия вандальных нагрузок их целесообразно выполнять из стального оцинкованного листа толщиной не менее 2,0 мм. Для снижения деформативности фасадной поверхности кассетных панелей возможно применение дополнительных ребер жесткости.

 

2.15.4. Пластмассы и другие полимерные материалы, в том числе композитные, не достаточно стойки к образованию царапин и к воздействию растворителей. Кроме того, они являются сгораемыми материалами, в связи с чем не могут быть рекомендованы для первых этажей и цоколей зданий.

 

2.15.5. Фасадные поверхности фиброцементных и фибробетонных плит целесообразно покрывать специальными антивандальными красками и составами.

 

2.16. Многослойные и навесные фасадные системы в антивандальном исполнении должны обладать ремонтопригодностью, а именно:

- позволять монтировать, демонтировать и восстанавливать элементы облицовки и несущего каркаса в пределах зон повреждений в любое время года;

- иметь возможность простой и удобной подгонки заменяемых элементов.

 

2.17. Большинство существующих многослойных и навесных фасадных систем в полной мере не отвечают предъявляемым к ним требованиям по антивандальной защите. В то же время можно рекомендовать некоторые фасадные системы в качестве базовых решений с последующей их доработкой за счет усиления существующего несущего каркаса (кронштейнов, вертикальных и горизонтальных профилей) и элементов облицовки.

 

2.17.1. В качестве одного из вариантов антивандальной фасадной системы можно предложить навесную фасадную систему с внешним штукатурным слоем повышенной прочности за счет увеличения его толщины, армирования штукатурной или арматурной металлической сеткой и повышения марки применяемого штукатурного раствора. Для создания антивандальной фасадной системы могут быть использованы фасадные системы с толстостенным внешним штукатурным слоем (толщиной более 20 мм) и подвижным креплением к основанию - "Хантер Стар" (Россия) и "Серпорок" (Финляндия).

 

2.17.2. Кроме того, в случае необходимости, для облицовки и утепления цокольной части зданий внешний слой фасадной системы может быть выполнен в виде монолитной железобетонной панели толщиной от 40 мм, отформованной в опалубке, установленной относительно слоя утеплителя на расстоянии, равном толщине панели.

 

2.17.3. В качестве антивандальных навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором можно рекомендовать фасадные системы, в которых применяется облицовочный слой из материалов повышенной прочности, например кассеты или панели из металлического листа толщиной не менее 2 мм (система "Диат-2000"), плиты из натурального камня толщиной более 30 мм (системы ЗАО Союз "Метроспецстрой" и "Стоун-Строй"), специальные бетонные панели повышенной прочности предприятия "РВМ-2000" - разработчика фасадной системы "Марморок".

 

2.17.4. Помимо перечисленных могут быть предложены фасадные системы с мелкоразмерными облицовочными плитами (керамическими или керамогранитными), что позволит локализовать площадь разрушения и сравнительно легко заменить разрушенные элементы облицовки.