|
"Человек на- 60% — из химикалиев, на- 40% — из лжи и ржи...
Но на- 1% — из Микельанджело! Поэтому я делаю витражи».
Андрей Вознесенский
Практически все живое на планете нуждается в солнечном свете. Человек не является исключением из этого правила и, чтобы впустить в свое жилище свет, всегда делал в стенах проемы и закрывал их различными прозрачными материалами. Последние несколько сот лет таким материалом является стекло.
Сегодня в современную архитектуру городов прочно вошли светопрозрачные фасады, которые, в зависимости от конструктивных решений, подразделяются следующим образом:
• ригельно-стоечные системы;
• системы структурного и полуструктурного остекления;
• системы спайдерного остекления.
Краткое описание существующих светопрозрачных фасадных систем
Ригельно-стоечные системы Такое название они получили благодаря своему конструктивному решению — к несущим вертикальным стойкам крепятся горизонтальные ригели. Как правило, для этого используют алюминиевые профильные системы, проемы фасада заполняются стеклопакетами, при необходимости предусматривается открывание некоторых фрагментов. Достоинство такого фасада — его относительно невысокая стоимость.
 |
Однако недостатков у ригельно-стоечных систем намного больше. К ним следует отнести:
а) наличие видимых (как изнутри, так и снаружи) металлических
конструкций, снижающих уровень инсоляции и закрывающих обзор;
б) вследствие низкой сопротивляемости ветровой нагрузке размер ячеек не может превышать 2 м2;
в) низкие теплоизолирующие характеристики;
г) ограниченный срок службы резиновых уплотнителей.
Системы структурного и полуструктурного остекления В основе данного остекления лежит все та же задекорированная ригельно-стоечная система. Основное его отличие — это стеклопакет особой конструкции, приклеиваемый с помощью герметиков к несущим конструкциям фасада. При этом фасад воспринимается как цельностеклянная оболочка здания. Но данное достоинство влечет за собой целый ряд недостатков и проблем.
Во-первых, такой фасад не безопасен вследствие ограниченного (до 15 лет) срока службы герметиков. В этой связи в ряде стран применение данных фасадов на высоте более 8 метров запрещено. Для обеспечения безопасности стеклопакеты крепят дополнительными металлическими накладками (так называемое, полуструктурное остекление).
Во-вторых, стеклопакет, прикрепленный к алюминиевому каркасу, жестко связан с несущими конструкциями здания. При усадке и иных подвижках здания (ветер, толчки) стеклопакеты могут разрушаться.
В-третьих, визуально фасад воспринимается как цельностеклянный только днем, а в темное время суток просматривается его стоечно-ригельная основа. Размеры ячейки также невелики и ограничены прочностью клеевого соединения «стеклопакет — алюминиевый каркас». Теплоизолирующие свойства такого фасада не намного выше обычного стоечно-ригельного, а по цене он существенно дороже.
Системы спайдерного остекления В конце 80-х годов прошлого века было найдено революционное решение по созданию подвесного цельностеклянного фасада. Стекло подвешивалось на подвижных держателях — ратулах, которые, в свою очередь, крепились к кронштейнам, по форме напоминающим паука (spider). Спайдеры подвешивались на тросовых растяжках или крепились к колоннам, принимающим на себя ветровую нагрузку и вес фасада. Стыки между стеклами заполнялись прозрачным силиконом. Таким образом, был получен надежный цельностеклянный фасад. Однако он не обеспечивал теплоизоляцию даже в первом приближении. Для решения этой проблемы одинарное стекло пришлось заменить стеклопакетом. При этом, во избежание перемыкания температурного моста, ратулу следовало крепить только к внутреннему стеклу. В свою очередь, наружное стекло, приклеенное к несущему внутреннему стеклу, фактически висит только на герметизирующее-клеевой дистанции.
Для увеличения прочности такого соединения площадь склейки пришлось значительно расширить. Стыки между стеклопакетами заполнялись непрозрачным герметиком. В итоге такой фасад при избыточном освещении изнутри визуально очень напоминает стоечно-ригельный.
Теплоизоляционные свойства данного фасада определяются термическим сопротивлением стеклопакета и, как правило, отвечают современным требованиям (>0,6 м2 Ко/Вт). Однако даже при стоимости такого фасада более 2000 евро/м2 основная цель- его применения — полная светопрозрачность — не достигается.
Системы фасадного остекления «САКУРА»
«Моя цель — всего лишь создавать здания, растворяющиеся в окружении». Жан Нувель
Команда украинского концерна «Сакура» успешно разработала надежный современный фасад, лишенный недостатков, присущих предыдущим системам.
Как известно, проблема энергоэффективности может быть разрешена путем применения специального стекла, а «холодный край» устраняется заменой алюминиевой дистанции на полимерную (так называемая TPS-технология). Однако такая герметизирующе-клеевая дистанция непрозрачна и не обеспечивает прочности склейки, достаточной для удержания наружного стекла стеклопакета весом 100—150 кг.
Главное достижение команды концерна «Сакура» и, прежде всего, его химического подразделения — разработка прозрачной полимерной герметизирующе-клеевой дистанции с адгезией к стеклу, обеспечивающей высокое усилие на отрыв. Иными словами, благодаря данной разработке, стеклопакет приобретает свойства стеклоблока с многократным запасом прочности.
Основные преимущества стеклопакета «Сакура»:
—полностью прозрачная герметизирующе-клеевая дистанция;
— прочность соединения стекол, присущая свойствам стеклоблока;
— повышенная звукоизоляция (ее индекс не ниже 40 дБ);
— возможность использования в качестве самонесущей конструкции;
— максимальная площадь стеклопакета — до 7 м2, при применении стекла стандартных размеров;
— высокая энергоэффективность, отсутствие «холодного края»;
— долговечность- (более 40 лет условной эксплуатации).
Права фирмы «Сакура» защищены патентом Украины № 33278.
Спайдерный фасад «САКУРА»
Уникальные свойства стеклопакета позволили разработать систему подвеса фасада. Элементы системы позволяют осуществлять регулировку в трех плоскостях, что, в свою очередь, обеспечивает идеальную регулировку элементов фасада в одной плоскости. Межпакетные стыки заполняются прозрачными ПВХ вставками. В такой системе вес фасада принимает на себя система подвеса, а ветровые нагрузки передаются на ребра.
Ребро жесткости представляет собой триплекс из двух закаленных стекол. Ширина ребра рассчитывается в процессе проектирования, а длина одного элемента может достигать 7 м. Изготовление цельных ребер такой длины при длине листа Jumbo 6м — еще одно ноу-хау компании. Этот размер можно увеличить, однако мы остановились на длине в 7 м из-за ограниченных возможностей при транспортировке и монтаже на объекте. Данный фасад позволяет остеклить атриумы высотой до 30 м, аэропорты и вокзалы для всех видов транспорта, торговые центры, автосалоны и т.п.
Одним из ярких примеров применения конструкции «Сакура» является цельностеклянный фасад ТЦ «Декор Донбасс» (г. Донецк), площадь которого составляет более 1000 м2. Высота фасада, подвешенного к верхней несущей конструкции, — около 20 м.
В данной конструкции температурные деформации фасада, влияние вибрации (проходки и т.п.) передаются на специальные рычажные компенсаторы. Благодаря этому фасад не связан жестко с несущими конструкциями, что защищает от разрушения его отдельные стеклопакеты.
Следующий проект — автосалон «Тойота» (г. Киев) с высотой фасадного остекления от 7 до 14 м.
Таким образом, компания «Сакура» реализовала идею создания полностью прозрачного энергоэффективного и надежного цельностеклянного фасада. Несмотря на ряд очевидных преимуществ, по сравнению с существующим аналогом спайдерного остекления, фасад «Сакура» в два раза дешевле. Права на способ безрамного фасадного остекления защищены патентом № 33598.
Ригельный фасад «САКУРА» Очевидно, что применение вышеописанного фасада целесообразно при остеклении проемов большой площади. Как известно, наиболее распространены здания с монолитным каркасом и высотой этажей 3,5 — 4 м. Для остекления таких зданий компанией «Сакура» разработан ригельный фасад, изнутри визуально представляющий собой цельностеклянную, полностью прозрачную стену. Благодаря применению запатентованного стеклопакета «Сакура» компания смогла отказаться от применения вертикальных стоек. При этом ветровую нагрузку на себя принимает стеклопакет размером 1 х 3 м.
Поскольку монтаж фасада осуществляется изнутри, а стыки заполняются специальными ПВХ вставками, данное остекление может выполняться в предельно сжатые сроки.
С одной стороны, закаленное наружное стекло толщиной 8—10 мм ведет к удорожанию фасада, однако, с другой, — отсутствие вертикальных стоек снижает его стоимость. В итоге конечная стоимость такого фасада идентична по стоимости ригельно-стоечному.
Ригельный фасад «САКУРА» в противопожарном исполнении Проекты многих зданий, особенно высотных, предписывают огнестойкость- фасада в пределах Е 30. При этом узлы примыкания фасадной конструкции к межэтажным перекрытиям должны соответствовать требованиям, предъявляемым к последним, т.е. иметь предел огнестойкости REI 60.
Внешний вид противопожарного фасада не отличается от обычного ригельного фасада «Сакура» и при этом соответствует всем самым современным требованиям международных норм, предъявляемым к конструкциям такого типа.
В качестве противопожарных стекол использованы стекла ProFire, являющиеся новейшей разработкой концерна «Сакура».
Стекло ProFire обладает превосходными оптическими свойствами и высокими эксплуатационными характеристиками:
• по тепло- и звукоизоляции,
• безопасности и долговечности;
• коэффициент светопропускания — до 0,85;
• неизменность характеристик под воздействием уф излучения;
• весовые показатели в среднем на 30% ниже, чем у аналогичных стекол;
• минимальное количество оптических дефектов и искажений;
• расширенный температурный диапазон использования —40°— +80 °С.
Стекло ProFire может использоваться в следующих вариантах:
- во внутренних и внешних конструкциях без дополнительного уф фильтра, в том числе и в составе стеклопакета;
- в дополнение к противовзломным, ударопрочным и пулестойким конструкциям;
- в сочетании с декоративными конструкциями из стекла: тонированными, матированными, с художественным оформлением и т.п.
Табл. 1. Технические характеристики стекла ProFire
Кассетное остекление
Схема кассетного остекления: Навесное кассетное остекление фасада представляет собой вертикальную стену, "облицованную" стеклопакетами с зазорами 10 мм, напоминающую облицовку крупной плиткой. Оно является эффективной заменой структурного остекления.
Ряды стеклопакетов-кассет (шириной 2390 и высотой 2390 мм) фасадного остекления устанавливаются вертикальными сторонами на вертикальные стальные ребра толщиной 10 мм с опорной трубой 60 х 60 х 3, усиленной цельноклееным стеклянным ребром жесткости, которое, в свою очередь, надежно вклеено в алюминиевый П-образный профиль, привинченный к опорной трубе (см. разрезы В—В и С—С). Горизонтальная ветровая и вертикальная весовая нагрузки передаются на вертикальные стальные и стеклянные ребра, закрепленные внизу и вверху проема посредством нержавеющих фасонных уголков с толщиной стенки 1,5 мм, залитых по вертикальным сторонам стеклопакетов в светопрозрачную дистанцию. Зазоры до 10 мм между стеклопакетами заполнены трубкой из прозрачного ПВХ и защищены прозрачным силиконом, стойким к внешним воздействиям (ультрафиолетовым лучам, осадкам, перепадам температур от -22 до +45 °С и пр.). По наружному контуру примыкания к строительным проемам фасадное остекление обрамлено в алюминиевый профиль с термовставкой.
Как видно из вышеприведенных разрезов, в данном остеклении применяются однокамерные стеклопакеты (формула: 6М1-16Аг-6К) строительного назначения со специальными свойствами, осушенные аргоном (ДСТУ Б.2.7-107-2001) и прошедшие комплекс сертификационных испытаний в Украине (коэффициент сопротивления теплопередаче не ниже 0,6; индекс звукоизоляции не ниже 40 дБ). Наружное стекло: марки Ml (ГОСТ 111-2001), закаленное, толщиной 6 мм, с полированными кромками. Толщина прослойки аргона — 16 мм В качестве светопрозрачной дистанционной рамки стеклопакета 16 х 20 мм используется составной полимер на основе метилметакрилата и метакрилированного полипропиленгликоля со специальными добавками, повышающими его адгезионные и прочностные свойства, а также стойкость к ультрафиолетовым лучам Внутреннее стекло: марки Ml (ГОСТ 111-2001), закаленное, толщиной 6 мм, с полированными кромками. Для улучшения энергосберегающих характеристик используются различные энергосберегающие твердые покрытия на наружном или внутреннем стекле.
Фасонные нержавеющие уголки, соединяющие стеклопакет со стальным ребром жесткости, выполнены с овальными прорезями, обеспечивающими их механическое соединение со светопрозрачной дистанцией. Геометрические параметры прорезей — см вид А.
Внешний вид соединения стеклопакетов со стальным ребром представлен ниже:
Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью утверждать, что, благодаря разработкам концерна «Сакура», в развитии систем фасадных ограждающих конструкций наметились перспективные направления. Их использование позволит с уверенностью смотреть в прозрачное будущее энергосберегающих конструкций, предназначенных для высотного строительства с использованием планарного и ригельного остекления, а также, на их основе, пожаростойких фасадов.
И.Р. Василенко, кандидат технических наук, генеральный директор концерна «Сакура»
|
