Главный списокСтройматериалы разное

Остекленные небеса



Еще Ле Корбюзье считал, что дом - это машина для жилья. Фасад здания, как кузов автомобиля, создает его узнаваемый и неповторимый облик, защищает здание от неблагоприятных воздействий окружающей среды и обеспечивает комфорт обитателю. Соответствующие всем этим требованиям конструкции с использованием стекла (стены, перегородки, двери, лестницы, крыши и даже перекрытия) приобретают все большую популярность. Прозрачные фасады придают свежесть и легкость зданию, хорошо сочетаются с существующей застройкой, даже старинной. А внутренняя подсветка создает фантастический образ объектов. Поэтому и в наших городах количество зданий со структурным остеклением фасадов растет. ЧТО ЗНАЧИТ "СТРУКТУРНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ"? Термином "структурное остекление" принято называть фасадные системы, в которых создаются равномерные остекленные поверхности. Они являются разновидностью профильных самонесущих фасадов. Блеск стекла, отражающего окружающие предметы, гармоничное согласование цветов придают фасаду легкость и изящество. ' Несущий каркас состоит из вертикальных стоек и горизонтальных ригелей коробчатого сечения. Элементы каркаса изготавливаются из алюминиевых профилей с термовкладышами для обеспечения соответствующих теплотехнических характеристик. Крепление каркаса производится преимущественно к междуэтажным перекрытиям. Профили можно увидеть только со стороны помещения, а снаружи видны лишь стеклянные плиты с неброскими швами. Соответствующим выбором стекол проектировщик может варьировать отражающую способность, цветовую гамму и теплофизические характеристики фасадов. Стеклянные элементы заранее изготавливаются на заводе. Стеклопакеты приклеиваются к алюминиевым рамам при помощи специального двухкомпонентного силикона. Стеклопакеты применяются также со специальным алюминиевым профилем, охватывающим стекло по периметру. В обоих случаях, по мнению специалистов, структурный фасад держится на герме-тиках. Шов между стеклопакетами - от 12 до 18 мм. В случае отказа от технологии склеивания в качестве держателя стекол в глухих частях остекления используются крестовые фиксаторы шириной 36 мм. Концерны Pilkington и Saint-Gobain предлагают для использования в стеклопакетах обычное и закаленное стекло различных цветовых оттенков. Некоторые стекла этих марок обладают также определенными теплофизическими свойствами. Использование таких стекол в однокамерных стеклопакетах 8-16-6 в паре с обычными стеклами позволяет получить теплофизические показатели конструкции, достаточные для применения в нашей климатической зоне. При применении в качестве наружного стекла других марок целесообразно использовать Стеклопакеты с "тепловым зеркалом". Как правило, все системы имеют интегрированные открывающиеся вовнутрь оконные створки, которые при взгляде снаружи не отличаются от глухих частей, и при этом обладают эффектом цельности поверхности, высоким эффектом самоочищения и узкими зазорами в местах стыков. Встроенные поворотно-откидные створки делают возможной оптимальную вентиляцию без ограничений, связанных с внешним видов фасада. А поскольку глухие части и створки не смещаются относительно друг друга, окружающая среда отражается в местах переходов без искажений. Это придает зданию однородный характер и "создающую подлинное ощущение простора" прозрачность. Другой вид остекленных фасадов - с видимым внешним вертикальным и горизонтальным расчленением ( то есть видны вертикальные несущие стойки и горизонтальные ригели). В этом случае стеклопакеты в каком-либо одном выбранном направлении крепятся традиционным для стоечноригельной конструкции способом, а в другом - используют герметезирующие резиновые прокладки. В целом такая конструкция может навешиваться перед стеной зданий или встраиваться непосредственно в здание (конструкцию устанавливают от пола до перекрытия следующего этажа, а сами перекрытия утепляют и облицовывают любым способом). Такой способ обустройства остекленных фасадов является достаточно простым, надежным и давно применяемым отечественными архитекторами, в то время как структурное же остекление представляет собой как бы особый изыск и, несомненно, привлекает больше внимания. Наряду со стеклянными заполнениями можно применять облицовочные композиты - REYNOBOND, ALUCOBOND, ALPOLIC. ПРОФИЛЬ КАК ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКЦИИ Любая фасадная система состоит из столбов и поперечин - стоек и ригелей. Они составляют скелет фасадной системы, который "обрастает" стеклом, стеклопакетами, декоративными вставками, из алюминия - кассетами, окрашенным профилированным листом или композитными декоративными панелями. Для стеклянных фасадов используются в основном алюминиевые профили, которые могут усиливаться, если это требуется по статическому расчету, стальными (при условии специальной обработки поверхности металлов во избежание электрокоррозии), т. к. по несущей способности алюминий уступает стали. Профили изготавливаются, как правило, из трехкомпонентного сплава алюминий-магний-кремний и имеют антикоррозионное покрытие. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, поэтому обычно все производители выпускают два вида профилей: "холодные" и "теплые". "Холодные" профили не подходят для фасадов отапливаемых зданий. "Теплые" профили имеют в своей конструкции теплоизолирующую вставку, которая прерывая поток тепла, обеспечивает лучшую теплоизоляцию профиля. Вставка изготавливается из армированного стекловолокном полиамида. Для повышения термо- и звукоизоляции она может быть заполнена полиуретаном. Несущие профили имеют достаточно сложную геометрию Они должны иметь дренажные каналы, каналы для резиновых уплотнителей, удерживающих стекло, и винтовые каналы для обеспечения возможности винтового крепления в любой точке основного профиля прижимной планки. В камеру профиля может быть вставлен дополнительный алюминиевый усиливающий профиль. Размер несущего профиля по глубине может быть разным в зависимости от рекомендуемой или необходимой жесткости и прочности. Профили из алюминия можно анодировать в естественный цвет, имитировать поверхность различных материалов, окрашивать порошковым методом в любой из цветов RAL. Форма внешних декоративных накладок может быть самой разной - плоской и коробчатой, полукруглой и чечевицеобразной. Стальные профили, также как и алюминиевые, могут быть "теплые" и "холодные". До недавнего времени существенным недостатком стальных профилей, в отличие от алюминиевых, считалась коррозия. Сегодня для изготовления профилей используется гальванизированная сталь, что в сочетании с порошковой окраской или покраской эпоксидными красителями высокой стойкости уменьшает риск появления коррозии. Для фасадных конструкций стальные профили широкого распространения не получили. Тем не менее, они достаточно широко применяются как усиливающие элементы в алюминиевых и комбинированных системах. Внешне комбинированные профили похожи на ПВХ, которые всем хорошо знакомы по пластиковым окнам и дверям. Но фасадные ПВХ-профили усилены армирующим стальным профилем. В системе фирмы REHAU (Германия) как основа фасадной конструкции разработан Т-образный профиль из ПВХ со стальным оцинкованным армирующим сердечником. Данный Т-образный профиль используется и как стойка, и как ригель. Дополнительные термомосты в фасадных конструкциях из пластика не нужны. Т-образный профиль имеет 3 пустотелые камеры. Таким образом, стальная арматура Т-профиля отделена от алюминиевой прижимной планки, как и от арматуры усиления стойки. С таким принципом строения фасад имеет коэффициент теплопередачи конструкции 1,7 Вт/кв. м К. Достоинство фасада из такого профиля - возможность встраивания пластиковых окон. АЛЮМИНИЕВЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ ОБЛИЦОВКИ Композитный материал (от латинского compositio -сочетание) - это материал, образованный объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела между ними. Он характеризуется свойствами, которыми не обладает ни один из компонентов, взятый в отдельности. Обычно композитные материалы состоят из пластической основы, служащей связующим материалом, и включений различных компонентов. Алюминиевые композитные материалы - это облицовочные панели, состоящие из двух листов алюминия толщиной по 0,5 мм и полиэтиленовой прослойки между ними толщиной от 2,0 до 5,0 мм. Прослойка обеспечивает жесткость и прочность облицовок, а также придает им звуко-, шумо- и виброизолирующие свойства. Наружные листы из алюминиевого сплава защищают полиэтилен от разрушения ультрафиолетовыми лучами и сообщают композиту все свои преимущества: долговечность, эластичность, разнообразную цветовую гамму и т.д. Технология "связывания" компонентов и их одинаковый коэффициент линейного расширения исключают расслоение композита. Композитные панели быстро монтируются как в интерьерах, так и в экстерьерах по различным технологиям. В интерьерах композиты, как правило, крепят на системы легких профилей для облицовок. При обустройстве фасадов к стене здания крепится несущий алюминиевый каркас, затем укладывается утеплитель, после чего на каркас "навешиваются" композиты в виде плоских панелей или в виде кассет, сформированных из панелей. СТЕКЛО И СТЕКЛОПАКЕТЫ При создании фасадной конструкции валеную роль играет стекло. Создание больших стеклянных поверхностей стало возможным благодаря появлению новых технологий производства стекла, в том числе функционального, т. е. обладающего особыми свойствами, и декоративного. Для климатических условий Украины особую остроту приобретает проблема энергосбережения, поэтому для уменьшения потерь тепла применяют многослойное остекление (стеклопакеты) и энергосберегающие стекла. Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствует выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. Солнцезащитные стекла обладают способностью понижать количество световой и солнечной тепловой энергии. Солнцезащитными, например, являются тонированные стекла магнитронного напыления или стекла с нанесенной пленки оксидов или нитридов металлов. Однако использование тонированного стекла с коэффициентом пропускания меньше 50% в качестве облицовочного фасадного остекления не рекомендуется, поскольку в жаркий день панели из него могут нагреваться до 80-90 ОС, и выше, что создает большие температурные напряжения, которые могут привести к разрушению, однако при правильной установке тонированного стекла в стеклопакетах никаких разрушений стекла не происходит. Также применяются специальные закаленные, армированные и ламинированные стекла. Таким образом, выбор остекления должен определяться не только эстетическим соображениями, но и оптико-энергетическим характеристиками стекла и их биологическим воздействием. Ламинированное стекло (триплекс) - архитектурное стекло, состоящее из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью пленки или специальной жидкости. Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, однако при разрушении осколки стекла остаются приклеенными к пленке. Армированное стекло - листовое безопасное стекло с металлической сеткой. При пожаре оно может треснуть, но арматура удержит его на месте, предотвращая тем самым распространение огня и дыма. Осколки стекла не выпадают даже при образовании нескольких разломов. Закаленное стекло - стекло, у которого путем химической или термической обработки повышается прочность к ударам и перепадам температуры. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки. Закаленное стекло не подлежит механической обработке, поэтому выполняться она должна до процесса закаливания. Закаленные стекла могут применяться при производстве стеклопакетов или ламинированных стекол. В архитектуре используется также еще один вид специального стекла, на которое наносится особая непрозрачная краска. Обработанный таким образом лист используется в качестве непрозрачной закрывающей панели, причем его можно вставить в стеклопакет или использовать самостоятельно для вентилируемых фасадов. Для придания стеклам необходимых свойств применяют также специальные пленочные покрытия. Основными функциями защитных пленок являются: увеличение ударопрочности, придание свойств безопасного стекла, термоизоляция, защита от ультрафиолетового излучения, увеличение огнестойкости, шумозащита, тонирование, защита информации, УФ-защита, придание стеклу односторонней видимости. Защитная пленка представляет собой прозрачную полимерную основу с нанесенным на нее методом спаттеринга или в процессе теплового вакуумного напыления металлического слоя (титан, медь, нержавеющая сталь и проч.). Выпускаются как бесцветные, так и тонированные защитные пленки. Для теплых фасадов применяется не одиночное стекло, а специальная конструкция -стеклопакет, состоящий из двух или нескольких стекол и дистанционной рамки с осушителем. Стекла разделены между собой промежутком, заполненным сухим воздухом или инертным газом и герметично соединены по контуру. Стеклопакеты обладают высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Швы между дистанционной рамкой и стеклами заделываются герметиками. Основная задача герметиков - обеспечить прочность стеклопакетов, не допустив проникновения водяных паров в межстекольное пространство. От качества герметика во многом зависит срок службы стеклопакета. ФАСАДЫ В случае реконструкции существующего здания, которое имеет в вертикальных стенах оконные проемы, используется "тепло-холодный" облицовочный фасад. При этом стеклянная стена навешивается поверх существующей ограждающей конструкции, и крепление фасада происходит не к перекрытиям, а к стенам или каркасу здания. В этом случае применение теплой конструкции всего навесного фасада является излишним. В области оконных проемов навесной фасад должен быть "теплым" (здесь он выполняет все функции стандартного окна), а в области глухих простенков - "холодным" (декоративная функция). В теплых областях должна быть предусмотрена гидро- и пароизоляция оконных проемов. В холодных же областях остекление ведется не стеклопакетами, а стеклами. И за ними может образовываться конденсат, который должен испаряться. Поэтому холодные области необходимо обязательно проветривать. Между стеклом и стеной здания оставляется некоторый зазор, и в этом промежутке образуется каминный эффект - вытяжка. И вся влага, которая образовалась в результате сезонных или дневных температурных колебаний, вытягивается вверх. Вентилируемые стеклянные фасады уже достаточно широко распространены на Западе, где это конструктивное решение используется в архитектуре зданий представительского класса. Они делают возможным создание внутри помещения наиболее благоприятного микроклимата - с оптимальной освещенностью, температурным и влажностным режимом, движением воздуха и т. п. - при минимальном использованием кондиционеров, обогревателей и искусственных источников света. Вентилируемый стеклянный фасад - это светопрозрачная оболочка, которая устанавливается вокруг здания на некотором расстоянии (до 0,6 м) от основной стены и является наружным фасадом, который воспринимает ветровые нагрузки, защищает здание от осадков, частично поглощает солнечную энергию. Поэтому для него достаточно использования "холодного" профиля и одинарного глухого остекления. Наружный фасад может быть навешен не только на стену реконструируемого здания, но и на светопропускающую конструкцию нового сооружения. При устройстве стеклянного вентилируемого фасада при реконструкции в местах расположения окон ставится прозрачное стекло, а в районе глухой стены, в зависимости от замысла архитектора, может быть применено либо зеркальное остекление, либо глухие панели. Крепление стекла в наружной стене может быть выполнено как видимыми элементами крепления, так и по принципу структурного остекления. ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ФАСАДОВ СО СТРУКТУРНЫМ ОСТЕКЛЕНИЕМ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ НА УКРАИНСКОМ РЫНКЕ BROKELMANN ALUMINIUM (серии SG, GFW) » Немецкая система. Разрешения органов строительного надзора действительны как для холодных, так и для теплых фасадов, причем без ограничения высоты зданий. Отдельные модули могут иметь размер до 3,6 м2. Фасад SG является классической конструкцией структурного остекления на основе склеиваемого фасада. При этом стекла склеиваются с адаптерными рамами, которые затем вставляются в закрепленную на здании несущую конструкцию из вертикальных стоечных и ригельных профилей. В качестве дополнительной механической фиксации стеклопакеты в точках пересечения закрепляются крестовыми фиксаторами. В фасаде GFW крестовый фиксатор доработан до основного держателя. HUECK (серия GF 60)Немецкая система. Представлена в стандартном и модифицированном (без окантовочного профиля) вариантах. Стандартная система имеет сертификат ISO 9001. Группа рамных материалов 2.1 согласно DIN 4108 (теплопроводность не выше 2,8 Вт/м2 ОК). Предназначена для зданий высотой до 100 м. Максимальные размеры элементов конструкций 1,5 ґ 2,5 м. Десятилетняя системная гарантия на изготовленное структурное остекление. Для выполнения структурных стеклопакетов используются материалы фирмы Dow Corning: двухкомпонентные силиконы DC3362 для герметизации и DC993 в качестве несущего конструкционного силикона. Примечательно, что 85% мировых объектов по структурному остеклению выполнено на герметиках фирмы Dow Corning. Рекомендуют применять стекло концерна Saint-Gobain. В Турции по этой системе выполнено остекление самого большого в Европе структурного фасада площадью 36000 кв.м. METALPLAST BIELSKO (серия MB-SG-60) Польская система, все элементы которой (включая стеклопакеты) изготавливаются за границей. Сертификат ISO 9001 гарантирует качество алюминиевых систем MB. При высоте фасада более 8 м используются стекло-пакеты только с алюминиевым профилем, охватывающим стекло по периметру. REYNAERS (серия Star 50) Бельгийская система, все элементы которой (включая стеклопакеты) изготавливаются за границей. Сертификат ISO 9001 гарантирует качество алюминиевых систем Reynaers. SCHUCO (серия SG 50 N) Немецкая система, все элементы которой (включая стеклопакеты) изготавливаются за границей. Предназначена для зданий высотой до 100 м. Стойки и ригели оснащены запатентованной системой желобов. Базовая конструктивная толщина составляет 105 мм и больше в соответствии с требованиями статики. TEKNO Фасадная система производится ПО "Югчермет" (г. Днепропетровск) по лицензии фирмы C.L.L. (Италия). Группа материалов 2.1 по DIN 4108. Система включает профили для сопряжения стен под различными углами в плане, а также профили для соединения вертикального и наклонного остекления. В зависимости от ветровых нагрузок и размеров фасада система имеет несколько вариантов стоек различной несущей способности. Для компенсации отклонений (от проектных размеров) конструкций здания применяются специальные крепления с возможностью выверки устанавливаемых стоек в трех плоскостях при их креплении к перекрытиям. Компенсация температурного расширения фасада достигается скользящим креплением стоек и ригелей, а также установкой специальных компенсирующих стоек. Надежная система уплотнений из EPDM и применение принципа "выравнивания" давления надежно защищает фасад от атмосферных воздействий. Любое случайное проникновения воды устраняется путем дренажа ее наружу по специальным каналам в профилях, которые служат также и для вентиляции. WICONA (серия WICSKY 3) Немецкая система, все элементы которой (включая стеклопакеты) изготавливаются за границей. Стеклопакеты имеют характерный, скошенный край с окантовочным профилем. ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЫНКА Сегодня на украинском рынке профильные фасадные системы представлены достаточно широко. Среди западных систем профилей наиболее распространены (в алфавитном порядке): Broekelmann Aluminium (Германия), Hueck (Германия), METRA (Италия), RC System (Бельгия), REYNAERS (Бельгия), SCHUCO (Германия). Именно эти системы позволяют выполнить структурное остекление фасадов. Следующую группу составляет продукция польских производителей (YAWAL, МЕТАЛЛПЛАСТ-БЕЛЬСКО), греческий и турецкий профиль. Среди отечественных производителей алюминиевых систем наиболее известен Броварской (уже несколько лет этот завод называется "Киевский") завод алюминиевых строительных конструкций, доля которого в объеме общеукраинского производства прессованного профиля составляет 70%. К производству новой фасадной системы ТЕКНО 150 Ф, позволяющей изготавливать структурное и полуструктурное остекление, по лицензии итальянской фирмы CLL приступает завод ЮГЧЕРМЕТ. Фасадные системы на основе комбинированных профилей в Украине представлены фирмой REHAU (Германия). Наиболее авторитетные производители фасадного стекла для структурного остекления - фирмы SAINT-GOBAIN (Франция) PILKINGTON (Англия), DOW CORNING (США). Эксклюзивный партнер бельгийского подразделения DOW CORNING - украинская компания ЭНРАН - изготавливает пакеты по технологии и под руководством мирового лидера, дает совместную гарантию на изделия, а также предлагает услуги по возведению фасадных систем со структурным остеклением на базе профильной системы HUECK. Основными производителями на сегодня в Украине тонированных, солнцезащитных, энергосберегающих стекол являются предприятия "СТРИМЕР 2000", "СТЕКЛО-ТОН", "ТЕХНОЛУЧ". Функциональное стекло и стеклопакеты, защитные и тонирующие пленки SUN CARD, а также изготовление светопрозрачных конструкций из алюминиевого профиля предлагает фирма САКУРА. Эксклюзивным поставщиком оконных защитных и тонированных пленок SUN CARD/GLASS GARD (США) является фирма СДИ - Украина. Пленочные покрытия от авторитетных американских производителей для придания стеклу специальных свойств поставляет так же фирма ЛИЗАРД. Широкую гамму защитных оконных пленок предоставляет фирма ЛИНДА. Производство стеклопакетов из прозрачного, тонированного, зеркального, пуленепробиваемого и других видов стекол, а также гнутых стеклопакетов осуществляет киевская фирма АДМЕТАС, которая построила в Киеве несколько довольно значительных объектов с использованием фасадных профильных систем Spectral (МЕТАЛЛПЛАСТ-БЕЛЬСКО). Активно используют киевские проектировщики и профильные системы фирмы REYNAERS. Фасады на основе профиля SCHUCO возводит фирма ЕВРОВИКНОБУД. Проектирование, изготовление и монтаж фасадных систем из алюминиевого профиля Broekelmann Aluminium осуществляет фирма ФАСТКО. Из наиболее крупных операторов можно назвать "ДЕЛКОН-УКРАИНА", "ИЗОБУД", "ПРОФИЛЕКС", "АЭРОБУДАС", "ГЕЯ" и др. В связи с ростом строительной активности специалисты прогнозируют дальнейшие поиски в области архитектурной формы, технические усовершенствования конструкций и оборудования, применение новых строительных и отделочных материалов. Красивое здание, как и любая красивая вещь, на рынке будет стоить дороже, и это определяет дальнейшее развитие рынка фасадов из алюминия и стекла. Автор благодарит за помощь в подготовке материала компанию "ДЕЛКОН-УКРАИНА". В процессе подготовки статьи мы столкнулись с проблемой отсутствия в данной сфере строительства единых подходов и стандартов. Остекленные фасады - молодое направление в фасадных конструкциях, в котором пока еще не существует единой окончательной классификации терминов и способов монтажа. К обсуждению этой проблематики и наработке теоретической базы мы приглашаем всех заинтересованных специалистов.
add company