|
Под фасадными системами следует понимать системы оконных профилей, специально разработанные для создания сплошного остекления как на отдельных участках фасада здания, так и по всей его плоскости. При этом все фасадные системы включают в себя группу специальных профилей для светопрозрачной кровли, выполняемой из стекла или прозрачного пластика.
Фасадные системы воспринимают значительные по величине ветровые нагрузки; на профили воздействуют собственный вес стекла и температурные напряжения. В местах стыковки образующих элементов (профильной системы и заполнения) остекленные фасады могут промокать под сильным дождем.
Профильные системы из поливинилхлорида, обладающие значительным коэффициентом температурного расширения и малой жесткостью рамных элементов, определяемой технологией их изготовления, имеют очень ограниченные возможности при применении их в фасадных системах. ПВХ в этой области уступает алюминию почти по всем показателям, за исключением более высоких теплозащитных качеств. В любом случае, остекленная стена на основе профильной системы из ПВХ, будет иметь более высокое приведенное термическое сопротивление по сравнению со своим аналогом, выполненным на основе алюминия.
Следует отметить, что у всех наиболее крупных производителей ПВХ-профилей существуют интересные и привлекательные разработки в области фасадных систем, которые будут рассмотрены ниже в настоящем разделе.
По своему конструктивному решению, технологии возведения и способу создания архитектурной композиции фасадные системы делятся на стандартные, структурные и полу структурные.
Стандартные фасады характеризуются наличием выраженного поэлементного членения. Наружная плоскость навесных ригелей и стоек выходит за плоскость остекления, а цвет и форма завершающих планок является важным элементом архитектурной композиции. Крепление остекления осуществляется механическим способом при помощи штапиков и специальных планок.
Заполнение ячеек между несущими конструкциями может осуществляться глухим остеклением, открывающимися окнами или непрозрачными сэндвич-панелями, представляющими собой жесткий экструдированный пенополистирол, облицованный пластиком.
На рисунке 1 показано конструктивное решение стандартного фасада, выполненного из алюминиевых профилей. Несущая стоечно-ригельная система образована стойками (поз.1) и поперечинами (поз.2), соединяемыми при помощи специального элемента. Нагрузка от собственного веса остекления воспринимается опорным элементом, через который передается на ригель. Крепежные болты, устанавливаемые с шагом 300 мм по горизонтали и вертикали, вкручиваются в нарезанную в профилях стоек и ригелей резьбу, проходя через несколько рядов теплоизолирующих полиамидных элементов. Количество рядов изолирующих перемычек при этом определяется толщиной остекления.
Структурные фасады (рис. 2) представляют сложные конструктивные системы, основной идеей которых является создание сплошной гладкой поверхности остекления с минимально выраженным членением. Остекление прикрепляется к несущим элементам при помощи специального клея, а элементы навесной стоечно-ригельной системы полностью находятся за плоскостью остекления.
 |
 |
Рис. 1. Стандартная фасадная система алюминиевых профилей (Yawal FA 60). Вертикальный разрез
1 - ригель,
2 - стойка,
4 - наборные полиамидные элементы,
5 - опорный элемент для стеклопакета,
6 - уплотнители,
7 - завершающий профиль,
8 - монтажная накладка
Большинство систем структурного остекления характеризуются наличием дополнительной рамной конструкции, на которую навешиваются фасадные стеклоблоки, образуемые стеклопакетом с приклеенным к нему крепежным алюминиевым профилем. На рис. 2 показано вертикальное сечение элементов структурного фасада Elegance 52 Vek бельгийской фирмы RC (Remi Claeys Aluminium). В нижней части клееные стеклоблоки устанавливаются на опорный кронштейн (поз.З), а в верхней, через промежуточную раму (поз.8), фиксируются крепежным элементом (поз. 12). Нагрузка от веса остекления, таким образом, сводится на центральный крепежный болт, вкручиваемый в профиль несущего ригеля (поз. 13) с нарезанной резьбой. Внизу створка дополнительно фиксируется рычагом (поз.11).
Полуструктурные фасады (рис. 3) занимают соответственно промежуточную позицию и сочетают в себе как архитектурные, так и конструктивные черты стандартных и структурных фасадов. Полуструктурный фасад отличается наличием видимых алюминиевых кромок, обеспечивающих защиту краевых участков стеклопакета.
Наряду со сложностью конструкции, системы структурного и полуструктурного остекления обладают и рядом несомненных достоинств по сравнению со стандартными. Они более красивы и выразительны с архитектурной точки зрения, при этом, в отличие от стандартных фасадов, не имеют выраженных «мостиков холода», так как металл практически не соприкасается с наружным воздухом. В системах структурного остекления все участки стеклопакета, включая его краевые зоны, находятся в одинаковых условиях работы по отношению к температурным деформациям, что значительно снижает вероятность их разрушения в процессе эксплуатации. По сравнению со стандартными системами в структурных обеспечивается более эффективная защита от атмосферных воздействий, включая систему водоотвода. Важным преимуществом структурных фасадов является возможность монтажа остекления «изнутри», гораздо более дешевого по сравнению с единственно возможным «наружным» монтажом фасадов стандартных (рис. 4). В силу возможности монтажа «изнутри» остекление такого типа имеет более широкие возможности по применению в зданиях повышенной этажности.
Таким образом, основу любой фасадной системы (как стандартной, так и структурной) составляют стальные стойки, как правило коробчатого сечения, закрепляемые на несущих элементах здания - стенах, перекрытиях, колоннах. На стойки от плоскости фасада передается ветровая нагрузка, а также нагрузка от собственного веса остекления, воспринимаемая горизонтальными ригелями профильной системы. При этом конструкция остекления в целом может быть рассмотрена как единая оболочка, навешиваемая на несущие конструкции здания. В силу такого построения, характерного для всех фасадных систем, их называют еще навесными фасадами.
Как уже было отмечено, серьезным препятствием для применения ПВХ в фасадных конструкциях является подверженность профильной системы значительным температурным деформациям. Ограничения по размерам элементов, накладываемые производителями профилей, не позволяют делить фасад на остекленные ячейки большой площади, что, в свою очередь, ограничивает и творческие возможности архитектора.
Интересной идеей в области, разработки фасадных систем из ПВХ представляется разработка концерна "Veka" - система Veka Artline (рис. 6). В этой системе профиль створки (наиболее чувствительный к температурным воздействиям), полностью закрыт со стороны улицы профилем рамы или импоста. Таким образом, на наружной поверхности створочного профиля в зимнее время создаются положительные температуры. При этом отсутствие резких перепадов температур на внутренней и наружной поверхностях профиля исключает его значительные температурные деформации.
Рис. 2. Система структурного остекления Elegance 52 Vek (RC). Вертикальный разрез.
1 - стеклопакет,
3 - упорный страховочный кронштейн,
4 - уплотнители для остекления,
5 - эластичная бутиловая лента,
6 - крепежные алюминиевые профили, склеиваемые со стеклопакетом,
7 - структурный силиконовый клей,
8 - рамно-створочные алюминиевые профили,
9 - центральное уплотнение,
10 - внутреннее уплотнение,
11 - рычаг с затворной пластиной,
12 - элемент для крепления створки,
13 - несущий горизонтальный алюминиевый ригель,
14 - камера для крепления фурнитуры
Рис 3. Система полуструктурного остекления Yawal FS 70. Горизонтальные разрезы
Рис 4. Монтаж фасадных систем: а) структурной, б) стандартной
Структурные и полуструктурные фасады выполняются из алюминиевых профилей, а в стандартных могут использоваться как алюминиевые, так и комбинированные (ПВХ + алюминий) профили. Примером такой системы может служить фасадная система Rehau S 701, элементы которой показаны на рис. 5. Из рисунка нетрудно заметить, что эта система имеет тот же принцип построения, что и стандартные алюминиевые фасады (см. рис.1).
В системе Veka Artline устраняется и другая серьезная проблема, характерная для всех без исключения стандартных фасадов (как из ПВХ, так и из алюминия). При примыкании глухого участка к открывающемуся создается асимметричная композиция, которая не всегда может быть удачно вписана в единый архитектурный облик. В системе Veka Artline глухие и открывающиеся участки снаружи выглядят одинаково, что создает возможность произвольно размещать открывающееся остекление, не нарушая общего ритма фасада.
Статический расчет фасадных систем производится по специальным компьютерным программам, разрабатываемым фирмами-производителями профилей. При этом следует отметить, что на сегодняшний день в России не существует единой методики, позволяющей рассчитывать параметры микроклимата помещений, находящихся за стеклянной стеной (с точки зрения теплотехники, инсоляции и акустического режима).
Уже сейчас отдельными производителями системных алюминиевых профилей разработаны специальные конструктивные решения, направленные на повышение теплозащитных качеств профильных систем, их огнестойкости, а также различные мероприятия по использованию остекленных фасадов как аккумуляторов солнечной энергии в энергосберегающих технологиях.
Рис. 5. Фасадная система Rehau S 701. Сопряжение открывающегося окна с глухим участком остекления ( горизонтальный разрез):
1 - стойка из оцинкованной стали,
2, 2' - профили декоративной облицовки стойки,
3 - Т-образный связующий профиль (лизеновый профиль),
4 - сквозной соединительный болт,
5, 5' - алюминиевые накладки (штульпы),
6 - рама окна,
7 - створка,
8, 8' -штапики,
9 - уплотнители,
10 - стеклопакеты,
11 - прокладка для распределения напряжений
Рис. 6. Профильная система Veka Artline. Вертикальный разрез. 1 - вертикальный импост; 2 - профиль створки
|
