Фасадное остекление

Строительство любого административного, жилого, торгово-развлекательного здания предполагает установку светопрозрачных конструкций, к которым относятся окна, двери, фасадные конструкции, элементы остекления кровли. Особый интерес представляет собой именно фасадное остекление, поскольку окна и двери можно отнести к стандартным решениям, а светропрозрачные конструкции кровли не всегда применимы. Современные строительные материалы, созданные на основе алюминия, делают возможным создание практически любых архитектурных форм в заполнении проемов в несущих конструкциях здания.

Знаменитая пирамида у входа в лувр

Ведущие аржитекторы мира широко используют большие площади остекления при создании современных проектов комерческой и жилой недвижимости. При этом использование этой технологии позволяет работать с любыми формами и создавать неповторимый образ современного здания. Особое слово следует сказать и о появлении новых видов стекла предназначенного для использования в остеклении фасадов. Современные технологии позволили существенно улучшить многие характеристики стеклопакетов - такие как теплопровдоность, светопропускаемость, светоотражение, механическая прочность и т.д. Появилась возможность выбора стекла исходя из требуемых характеристик для остекления конкретного объекта.

например Художественное училище LaSalle SIA

При этом такая большая площадь остекления делает здание легким и воздушным, находясь внутри человек ощущает  безграничное пространство, егкость и несравнимую свободу.Использование фасадного остекления позволяет также экономить на фасадных и внутренних отделочных работах. При этом интерьер получается легким и воздушным.

 

Практически не один современный проект не обходится без фасадного остекления - стеклят атриумы, торговые залы фойе, салоны, лестничные марши и зимние сады. Особый интерес представляют стеклянные купольные системы. Также фасадное остекление непременный атрибут любого современного энергосберегающего и экологичного здания. При помощи конструкций из стекла и алюминия решаются такие задачи как изготовление различных сложных конструкций - куполов. зимних садов.

 

Самые оригинальные формы возможно воплотить используя современные системы для остекления фасадов. Уже невозможно представить современный дом без значительной площади остеклнеия фасада. А какую легкость и изящество дает такая конструкция.

Прект частного дома с безрамным остеклением фасада

 

На седодняшний момент возможны следующие варианты фасадного остекления:

стоечно-ригельная система с прижимной и декоративной планкой - уже ставший классическим вариант остекления фасада он же самый недорогой и технологичный - основа системы алюминиевые стойки и ригеля, стеклопакет зажимается снаружи прижимной планкой, затем закрывается декоративным нащельником.

Полуструктурное остекление фасада - максимально узкая и скрытая прижимная планка. своеобразный компромис между, обычной и структурной системами.

структурное остекление фасада - основа все та же стоечно-ригельная система, но  используется специальный стеклопакет с особой алюминиевой дистанцией, позволяющий закрепить стекло прямо на собранный каркас. При этом расстояние между стеклами составляет 10-15 мм и заполняется специальным герметиком. Такое остекление производит эффект цельностекляной стены и эстетичеки более выгодно, но при этом значительно дороже. Также со структурным остеклением необходимо использовать только зеркальные либо сильно тонированные стекла.

спайдерные системы - основа крепежа фурнитура из нержавеющей стали при этом возможно использование в виде несущих конструкций стеклянных стоек из толстого каленого стекла или тросовых систем,  самая современная система фасадного остекления на сегодня и самая дорогая.

безрамное остекление -  стекляная стена из каленого стекла, зажатого в специальный клемный профиль только в месте примыкания к стенам.

                                                                                                                   

фасадное остекление с использованием стоечно-ригельной алюминиевой системы

Основа стоечно-ригельной системы - алюминиевые профиля в виде стоек и ригелей с заполнением стеклопакетами. Это на сегодня самая используемая конструкция при остеклении фасадов. Такие фасады характеризуются наличием выраженного поэлементного членения. Наружная плоскость ригелей и стоек выходит за плоскость остекления, а цвет и форма крышек является важным элементом архитектурной композиции. Монтаж стеклопакетов осуществляется с помощью штапиков и специальных планок. Несущая стоечно-ригельная система образована вертикальными стойками и поперечными ригелями, соединяемыми специальным элементом. Нагрузка от собственного веса остекления воспринимается опорным элементом и через него передается на ригель.

Стоечно-ригельная система - основная конструкция в остеклении фасадов. Основными преимуществами являются технологичность, простота и скорость монтажа, богатый выбор цветов по палитре Ral.

На сегодняшний день на рынке Украины действует несколько производителей и импортеров профилей для фасадного остекления. Крупнейшими отечественными производителями алюминиевого профиля в Украине являются Киевский завод алюминиевых строительных конструкций (г. Бровары), СП ЗАО «Донецкий завод алюминиевых конструкций», завод «Алюмаш» (г. Днепропетровск), ООО «Алюма Профиль Сервис» (г. Киев), ООО «Алюминиевые Системы» (г. Сумы).

Если говорить о импортерах то основные торговые марки это - такие компании, как Reynaers, RC-system (Бельгия), Alumil, Balkan, Etem, Profilco, Elvial (Греция), Heroal, Hueck, Schuco International (Германия), Asas, Saray, Fenis, Kurtoglu (Турция), Aluprof, Spectral, Yawal (Польша), «Агрисовгаз», АГС, «Татпроф», «Реалит», «Сиал» (Россия). В своей работе мы как правило используем алюминиевую профильную систему производства завода "Алюмаш" Днепроретровск - алюминиевый профиля производятся по итальянской лицензии из первичного алюминия, также систему этого производителя отличает высокое качество покраски.

Возможные варианты фасадного остекления с использованием стоечно-ригельной системы:

Классическая система фасадного остекления с прижимной и декоративной планкой

Полуструктурное остекление

Структурное остекление

Во все времена люди в силу своего пытливого ума что-то изобретали и выдумывали. Не изменилась эта тенденция и сейчас, только творения современных умельцев не просто радуют глаз, а заставляют еще больше гордиться техническим совершенством произведения. Появление стекла стало одним из основных факторов, повлиявших на развитие новой эстетики зданий, оболочка которых должна защищать человека от неблагоприятных факторов внешней среды и при этом обеспечивать ему максимальную визуальную связь с окружающим миром.

Одним из самых выразительных применений стекла в архитектуре является планарное остекление фасадов. Технология планарного остекления появилась относительно недавно и сейчас является одной из самых передовых среди фасадных. Заключается она в примыкающих друг к другу светопрозрачных элементах (стекло, стеклопакеты), не разделенных рамами или перегородками, чем и отличается от профильных систем. Благодаря отсутствию рамных элементов фасады и перегородки становятся более прозрачными. Название термина происходит от системы Planar английской фирмы Pilkington впервые применившей подобное крепление стекла в начале 80-х годов.

Важнейшим функциональным и декоративным элементом планарного фасада выступает несущая металлическая конструкция в виде фермы, балки, арки или винтовой фермы из стали или алюминия. Наиболее эффективной системой креплений для планарного фасада является крепление на нержавеющих коннекторах – «спайдерах» (от английского spider - паук) представляющий собой крестовину, к которой крепятся точечные крепления стекла.

Все выпускаемые «спайдеры» объединены в серии, в зависимости от максимально допустимой нагрузки. Существуют коннекторы с различным количеством плеч (от 1 до 4), к которым крепятся клеммы, установленные в отверстия по углам стеклянного листа (стеклопакета). Их количество определяет позицию «спайдера» на фасаде. 

Допустимая осевая нагрузка на плечо (обратная ветровая нагрузка) варьируется в диапазоне от 1500 Н до 7000 Н, радиальная нагрузка, вызываемая весом стекла – в диапазоне от 1000 Н до 2500 Н. Поверхность «пауков» может быть полированной, матовой, а также может иметь полимерное покрытие PVF2 любого цвета палитры.

В настоящее время благодаря этим креплениям можно реализовать практически любое архитектурное решение. К несущей конструкции спайдеры присоединяются посредством специальных крепежных элементов через отверстия (или без них). Они могут крепится на колоннах, ригелях, торцах бетонных перекрытий и стен, а также могут быть подвешенными в воздухе с помощью шпренгельных тросовых ферм. Герметизация системы достигается за счет заливки специальным силиконовым герметиком зазоров между стеклопакетами. «Спайдерное» остекление может выполняться в холодном варианте - в качестве светопрозрачного элемента используется закаленное стекло. Также возможно реализовать теплый вариант подобного остекления, применяя стеклопакет.

Существуют несколько систем «спайдерного» остекления:
остекления с использованием существующих колонн и перекрытий в качестве несущих конструкций. Преимуществом такой системы является использование уже готовых элементов здания в качестве несущих. Этот способ является наиболее привлекательным с точки зрения стоимости.
Остекление с использованием несущих металлических труб. Несущие трубы могут быть самого разнообразного сечения: круглого, каплевидного, квадратного и др. В качестве материала используется покрашенная сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый прокат. Данный вариант очень конструктивен, предоставляет широкие возможности для проектирования, и удобен в монтаже.
Остекление с использованием тросов или металлических стержней. Такие конструкции наиболее сложные в расчетах и монтаже и более дорогие.
Остекление с использованием стеклянных стоек-ребер. Одно из стекол выступает в качестве ребра жесткости. В такой системе остекления используется больше стекла, чем в первом варианте, но сама конструкция не уступает ей по прочности и надежности. «Спайдеры», применяемые здесь, отличаются от применяемых в других системах тем, что они, как правило, состоят из двух частей, закрепляемых по сторонам стеклянного ребра.
   
В некоторых случаях при установке требуется дополнительное усиление поверхности стекла металлическими пластинами.

Что касается самого
точечного крепления, то оно бывает двух видов: стеклянные панели опираются на опору по углам или боковым сторонам;  опоры фиксируются в специально просверленных отверстиях.

Элементом крепления является несущий шарнир, который предназначен для соединения стеклянной панели с конструкцией, присоединяя стеклянные панели к «спайдерам». Несущий шарнир воспринимает на себя основные ветровые и снеговые нагрузки и предотвращает разрушение стекла за счет своей подвижности. Несущие шарниры подбираются индивидуально к каждому объекту исходя из расчета динамических нагрузок внешних сил, применяемого стекла и особенностей конструкции. 

Существуют шарниры:
предназначенные для крепления однолистового стекла и стекла триплекс
 
предназначенные для крепления стеклопакетов

Допустимая осевая нагрузка (обратная ветровая нагрузка) варьируется в диапазоне от 2500 Н до 6000 Н, радиальная нагрузка, вызываемая весом стекла – в диапазоне от 1200 Н до 2500 Н.

При использовании отверстий точечные крепления подразделяются на те, которые используют диски с обеих сторон стеклянной панели и на те, которые используют отверстия конической формы (зенкование). Дополнительно различают фиксированные и подвижные крепления, подвижность может, например, обеспечиваться за счет использования сферических элементов.

Существует несколько причин для применения точечных креплений с использованием отверстий конической формы, которые также могут носить название встроенное точечное крепление или коническое точечное крепление. Использование точечных креплений с зенкованием позволяет получить совершенную ровную поверхность без выступающих деталей. Ровная поверхность также предпочтительнее с точки зрения эксплуатации: можно свободно использовать очистители, не скапливается пыль под выступающими поверхностями и такие детали не мешают процессу очистки поверхности.

К используемому стеклу предъявляются жесткие требования, так как оно обеспечивает прочность конструкции, то должно быть закаленным или "триплекс". Это также связано с безопасностью, закалка – это относительно недорогой и очень эффективный способ повышения безопасности фасадных конструкций. При разрушении такого стекла оно разбивается на осколки малой площади без режущей кромки. Так как остекление на «спайдерах» реализуется с помощью точечного опирания стекла на круглую головку «паука», то для стекла точка крепления является точкой местной концентрации напряжений, и с помощью силиконовых прокладок необходимо исключать возможность контакта стекла с металлом. Эта технология требует сверление стекла только в специальных обрабатывающих центрах.

Основной проблемой на данный момент является очень малый опыт применения такого типа конструкций, а также отсутствие методик расчета креплений и нестандартных несущих конструкций. Несущие конструкции для спайдерного остекления довольно своеобразны, поэтому сказывается недостаток квалифицированных специалистов в данной области.

Крепления таких фасадов не является абсолютно жестким, и поэтому позволяет уменьшить и перераспределить большие пиковые статические и динамические внешние нагрузки на здание. "Спайдерные" фасады обладают повышенной износостойкостью и практически неограниченным сроком службы. Эти достоинства обеспечиваются благодаря тому, что в наружной конструкции используется только нержавеющая сталь и стекло – самые прочные и износостойкие конструкционные материалы искусственного происхождения. Большие размеры светопрозрачных элементов позволяют наиболее эффективно использовать солнечную энергию для обогрева и освещения помещения. Еще одним достоинством спайдерного остекления является простота ремонта, в случае умышленного или случайного повреждения стекол. Ведь инсталляция данных светопрозрачных конструкций происходит секционно, и система «спайдеров», как правило, тщательно продумана.

Одна из основных проблем, подлежащих решению при проектировании "спайдерных" систем остекления – это учет различных коэффициентов линейного расширения стекла и металла. При больших габаритных размерах фасада вследствие неравномерных перемещений опорных точек относительно друг друга возможен разрыв стекла в зоне отверстий. Решить эту проблему позволяет шаровой шарнир в точечном креплении спайдера, компенсирующий возможные перекосы при монтаже и особенно при эксплуатации.

Одним из наиболее важных правил является необходимость избежать непосредственного контакта между стеклом и сталью (или любым другим достаточно твердым веществом). Особенно часто это создает проблемы при использовании отверстий конической формы. Если отсутствует точное соответствие между коническим отверстием в стекле и поддерживающей опорой, то это может послужить потенциальной причиной разрушения стекла. Различие в углах конуса выполненного в стекле отверстия и угла конуса опоры приводит к уменьшению площади контакта, что вызывает высокие локальные напряжениям и даже может привести к непосредственному контакту стекла и стали.

Если говорить о пластической деформации как средстве для перераспределения напряжений, то в отличие от стали, стекло является хрупким материалом и может разрушиться при возникновении высоких локальных напряжений. Проблема, связанная с различиями в размерах между отверстиями в стекле и элементами точечной опоры может быть решена, например, с помощью создания продолговатых отверстий в опорной конструкции.

При использовании ламинированного стекла можно компенсировать смещение отдельных слоев стекла с помощью специального материала, который помещается в зазоре между отверстием в стеклянной панели и осью точечной опоры.

Фасады от Сетар Инвест Менеджмент При исследовании механики разрушения необходимо учитывать влияние отверстий в стеклянных панелях на прочность выполненных из стекла элементов: в зависимости от метода сверления отверстий могут возникать дополнительные повреждения поверхности, что сокращает срок службы изделия.

В Европе и Америке «спайдерные» фасады уже не диковинка. Имеется большое количество реализованных проектов.

Одним из спайдерных креплений является RODAN (DORMA Holding GmbH + Сo KGaA, Германия) — это жесткий элемент крепление с использованием клемм, установленных в стекло. При монтаже листы помещают в проектное положение, затем клеммы вкручивают в ответные части в «спайдере». Данная система позволяет создать как простейшие стяжки для подвесных козырьков, так и сложные системы опор для крыш, что открывает практически неограниченные возможности перед проектировщиком. Образуя единое целое, система стяжек и зажимных элементов крепления стекла RODAN позволяет создавать максимально легкую и прозрачную архитектурную концепцию. Вместе эти компоненты гарантируют достижение оптимального сочетания стекла с поддерживающей конструкцией.

SelectionFile type iconFile nameDescriptionSizeRevisionTimeUser
ĉ
Просмотр Скачать
  214 кб версия 1 20 февр. 2013 г., 3:07 Вадим Разумов