Светло-прозрачные фасадные системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

1. СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ…………………3

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ……………………3

1.2. СТОЙКО-РИГЕЛЬНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ………………3

1.2.1. Типы конструкций…………………………………………………3

1.2.2. Примеры решений…………………………………………………6

1.3. ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ СО СПЛОШНЫМ ОСТЕКЛЕНИЕМ..7

1.3.1. Фасадные системы со структурным и полуструктурным

остекление………………………………………………………………….7

1.3.2. Фасадные системы из спайдерным остеклением………………...19

1.3.3. Примеры решений…………………………………………………25

1.4. ДВОЙНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ…………………………….26

1.4.1. Принципы конструирования……………………………………...26

1.4.2. Примеры решений…………………………………………………36

Актуальность……………………………………………………………….40

Вывод……………………………………………………………………….42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ

 

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

Фасадные системы - это  специально разработанные конструкции  для создания остекления как на отдельных участках наружных стен, так и по всей площади наружных стен дома. Накопленный опыт строительства домов с фасадным остеклением позволяет определить основные типы светопрозрачных фасадных систем.

По конструктивным решениям и технологии возведения светопрозрачные фасадные системы могут быть:

- стойко-ригельные фасадные системы:

- фасадные системы с сплошным структурным и полуструктурным остеклением;

- фасадные системы с сплошным "спайдерним" остеклением;

- двойные фасадные системы.

Основу любой фасадной системы составляют металлические  стойки, которые закрепляются на несущих  элементах дома - стенах, перекрытиях, колоннах. На стойки от плоскости фасада передается ветровая нагрузка, а также нагрузки от собственного веса остекления. При этом конструкция остекления в целом может быть рассмотрена как единая оболочка, которая навешивается на несущие конструкции здания.

 

1.2. СТОЙКО-РИГЕЛЬНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ

1.2.1. Типы конструкций

 

Стойко-ригельные системы характеризуются наличием выраженного поэлементного членения. Внешняя плоскость элементов крепления выходит за плоскость остекления, а цвет и форма завершающих профилей является важным элементом архитектурной композиции. Крепление остекления производится механическим способом с помощью штапиков и специальных планок.

Заполнение ячейки между  несущими конструкциями может осуществляться глухим остеклением, окнами что открываются, или непрозрачными сэндвич-панелями с применением различных теплоизолирующих материалов.

Стойко-ригельная система образована стойками и ригелями, что соединяются с помощью специального элемента. Нагрузка от веса стеклопакета воспринимается подставкой стеклопакета, через который передается на ригель. Монтаж остекления производится снаружи. Универсальность этих систем позволяет использовать их для остекления не только высотных фасадов, но и крыш "зимних садов", светопрозрачных крыш, куполов. В них свободно интегрируются оконные системы, которые дают возможность создать открывание в необходимом для этого месте.

Системы накладных конструкций "на дерево" дают возможность большого выбора форм с использованием различных накладок для разных несущих деревянных конструкций.

Системы накладных конструкций "на сталь" позволяют создавать  стеклянное ограждение в случаях, где  алюминий не может быть использован  в силу своих статических свойств. Система дает возможность создавать  конструкции, имеющие все системные  преимущества алюминиевых конструкций.

Тепло-холодные фасады применяются  для остекления больших площадей, где не все конструкции из плоскости, которая стеклится, должны быть светопрозрачными и термоизолированными. Стеклянная поверхность над стенами выполняет декоративную роль и поэтому к ней применяются другие требования. Там используется облегченный алюминиевый каркас без терморазрыва. Суть идеи заключается в уменьшении стоимости несущего каркаса.

Использование этой системы  делает технически возможной реализацию современных архитектурных проектов, которые соответствуют мировым тенденциям в строительстве. Система "тепло-холод" навесного фасада монтируется на дома, которые имеют сплошные стены с оконными проемами. В целом система предназначена для изготовления навесных вентилируемых фасадов зданий. Такой фасад отличается от общепринятого фасада тем, что данная система разработана для облицовки стен зданий с сохранением тепла в местах оконных проемов. Итак, конструкция фасада состоит из "холодных" - нетермозащитных участков, которые служат для облицовки утепленных стен дома и "теплых" - термозащитных оконных блоков.

Если посмотреть на внешний сторону фасада, то можно заметить, что отсутствуют внешние различия между "холодными" и "теплыми" участками. Конструкционные размеры рамы и створки оконных блоков также не выходят за пределы ширины декоративных планок, таким образом, оконные блоки полностью интегрируются в фасадную конструкцию и остаются незаметными снаружи дома.

В конструктивном плане основу системы составляют алюминиевые  профили стойки и ригеля для "холодной" участки фасада, комбинированные  профили рамы и створки оконного блока для "теплых" участков, а также декоративные планки с видимой шириной 50 мм.

В качестве заполнения в "холодной" участке фасада может быть использовано закаленное стекло толщиной 6 или 8 мм, а в оконных блоках "теплой" части - стеклопакеты толщиной от 24 до 36 мм.

Ограждения оконных проемов ("теплого" участка) может быть выполнено или оконными блоками, которые не открываются, или оконными блоками с различными вариантами открывания створок. Возможно сочетание различных комбинаций элементов, которые открываются и не открываются.

Конструктивная проработка профилей и узловых соединений предусматривает  максимальную адаптацию к климатическим  условиям. Использование комбинированных профилей в ограждении оконных проемов здания рядом с использованием в качестве светопрозрачного заполнения стеклопакетов позволяет достичь хорошего показателя теплопроводности.

Конструкция фасада на основе этой системы обеспечивает высокую  водонепроницаемость. Это достигается  путем использования специально разработанных резиновых уплотнителей. В системе предусмотрены вентиляция и отвод конденсата из области фальца стеклопакета наружу.

 

1.2.2. Примеры решений

 

На рис. 1.1 - 1.7 даны примеры решений стойко-ригельных фасадных систем.

Система FW 50+.1 фирмы Schüco является примером стойко-ригельной системы из алюминия (рис. 1.1).

Это многофункциональная  система на основе системы FW50 с теплоизолированной стойко-ригельной конструкцией. Строительная глубина составляет 50-200 мм. С помощью этой системы комбинируются сломно-защитные и пуленепробиваемые конструкции. Система имеет надежный дренажный принцип отвода конденсата.

Система AUFS FW 50+. 1 фирмы Schüco является примером накладной конструкции из алюминия: вариант "накладка на сталь" (рис. 1.2) и "накладка на дерево" (рис. 1.3).

Теплоизолированная фасадная система с накладными конструкциями используется для вертикальных фасадных систем с несущими системами из стали и древесины. Оптимальная герметичность гарантируется при высоте установки до 100 м. Толщина остекления возможна от 6 до 50 мм. Ширина лицевой поверхности 50 мм, специальные держатели стеклопакетов выдерживают вес стекла до 600 кг (на сталь) и 300 кг (на дерево).

Система "тепло-холод" (рис. 1.6, 1.7) серии FW 50+CW фирмы Schüco дает возможность применять ее при "холодном" и "теплом" остеклении фасадов.

 

1.3. ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ СО СПЛОШНЫМ ОСТЕКЛЕНИЕМ

1.3.1. Фасадные системы со структурным и полуструктурным остеклением

 

Эти системы представляют собой сложные конструктивные системы, основной идеей которых является создание сплошной поверхности остекления. Стекло прикрепляется к несущим элементам с помощью специального силиконового клея, а элементы стойко-ригельной системы полностью находятся за плоскостью остекления (рис. 1.8; 1.9). Под структурным остеклением понимают систему остекления, когда стекла (стеклопакеты) плотно прилегают друг к другу и не имеют внешних металлических накладок. Стеклопакеты приклеиваются к алюминиевой раме, которая вставляется в стойко ригельный каркас или крепится непосредственно к несущему каркасу. Стеклопакеты для структурного остекления должны быть склеены специальным силиконовым клеем, устойчивым к ультрафиолетовым лучам. Существует несколько определений свойств структурного остекления и его классификации по конструктивным решением.

По одному из исследований в области структурного остекления эти системы могут быть:

1. Двусторонняя система,  в которой внешнее стекло крепится  с помощью клея, а внутреннее - механически.

2. Четырехсторонняя система - характеризует крепления стекла лишь с помощью конструкционного клея.

При структурном остеклении каждая система, кроме максимальных размеров панелей, также определяет размеры силиконового соединения, что  обеспечивает необходимую безопасность и долговечность предлагаемого решения. Поэтому для каждого проекта структурного фасада осуществляется расчет надежности с учетом условий эксплуатации данного объекта.

При подборе размеров силиконового соединения принимается во внимание следующее:

- ветровые нагрузки - стоит учитывать давление ветра, разрежение воздуха в области угла дома и вибрацию фасадной панели. Эти сведения должны исходить от проектировщика, а в некоторых случаях величины должны определяться с помощью опыта. Для наклонных элементов необходимо учитывать также снеговую нагрузку;

- термическая расширяемость - стоит учитывать термическое расширение элементов фасадной системы как в суточном, так и в годовом цикле;

- способ переноса собственного веса фасадной панели.

В светопрозрачных структурных фасадах можно использовать как отдельные листы стекла, так и стеклопакеты. При выборе толщины стекла стоит пользоваться главными принципами подбора толщины стекла в зависимости от площади остекления и отношения сторон, а также ветровых и снеговых нагрузок.

В случае применения стеклопакета следует установить как эквивалентную  толщину стекла, так и размеры  герметизации силиконом. Очень важно  не переносить опыт изготовления обычных  стеклопакетов на производство стеклопакетов  для структурного остекления.

Подбор типа стекла должен отвечать следующим критериям:

- эстетическим - цвет, отражение света и т.п.;

- термоизоляции - согласно потерь тепла из дома к окружающей среде, которые определяются через коэффициент "U" (это важно в течение отопительного сезона), а также общей передачи солнечной энергии;

- безопасности - как учитывая пользователей внутри дома, так и прохожих. Уже с высоты около 6 м падающие куски закаленного стекла толщиной 6 мм способны повлечь опасные травмы, а при высоте более 10 м представляют угрозу для жизни. Хорошей альтернативой возникает стекло, ламинированное, а также закаленное и ламинированное;

- конструкционным - учитывая прочность, долговечность и устойчивость к погодным условиям.

В случае структурного остекления должны быть выполнены дополнительные требования:

- для стекол с покрытиями  должны быть проведены тесты  на адгезию и совместимость  покрытия с используемым силиконом.  Это касается также всех типов  покрытий, применяемых для непрозрачного  стекла. В случае применения покрытий, которые наносятся в вакуумной  технике (стекло с мягким покрытием), обычно возникает необходимость  удаления покрытие на всей  площади приклеивания, что не  является обязательным для пиролитических покрытий (стекло с твердым покрытием).

В случае ступенчатого стеклопакета существуют дополнительные ограничения  при применении закаленного стекла:

- для непрозрачного стекла  покрытия эмалью или силиконом  всегда следует удалить с площади  приклеивания;

- всегда следует учитывать  наличие термического шока, вследствие  нагрева стекла, особенно на фасадах,  подвергающихся непосредственному  воздействию солнечных лучей.

Фасады с полуструктурным остеклением имеют конструктивные особенности стандартных фасадов со структурным остеклением (рис. 1.10;; 1.11 1.12).

 

 

Рис. 1.1. Стойко-ригельная фасадная система из алюминия AUFS FW 50+.1 фирмы SCHÜCO

(Вариант  1)

1 - ригель; 2 - стойка; 3 - стеклопакет; 4 - термоизоляционный мост; 5 - прижимной профиль; 6 - декоративная накладка; 7 - усилительный профиль; 8 - подкладка под стеклопакет; 9 - поддерживатель стеклопакета; 10 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 11 – саморез

Рис. 1.2. Фасадная накладная конструкция из алюминия системы FW 50+ накладные конструкции фирмы SCHÜCO

(Вариант  2, накладка на металл)

1 - стойка (двутавр); 2 - ригель (двутавр); 3 - стеклопакет; 4 - термоизоляционный мост; 5 - прижимной профиль; 6 - декоративная накладка; 7 - подкладка под стеклопакет; 8 - поддерживатель стеклопакета; 9 - место крепления; 10 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 11 – саморез