Светло-прозрачные фасадные системы

Рис. 1.3. Фасадная накладная конструкция из алюминия системы AUFS FW 50+Л фирмы SCHÜCO

(Вариант  3, накладка на дерево)

1 - стойка (двутавр); 2 - ригель (двутавр); 3 - стеклопакет; 4 - термоизоляционный мост; 5 - декоративная накладка; 6 - подкладка под стеклопакет; 7 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 8 – саморез

 

 

Рис. 1.4. Угловая стойко-ригельная фасадная система из алюминия FW 50+, фирмы SCHÜCO

1 - стойка; 2 - усилительный  профиль; 3 - стеклопакет; 4 - термоизоляционный  мост; 5 - декоративная накладка; 6 - прижимной профиль; 7 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 8 - саморез; 9 - аналог стеклопакета; 10 - утеплитель; 11 - алюминиевый лист

Рис 1.5. Угловая фасадная накладная конструкция из алюминия системы AUFS FW 50+ фирмы SCHÜCO

1 - стойка; 2 - усилительный  профиль; 3 - стеклопакет; 4 - термоизоляционный  мост; 5 - декоративная накладка; 6 - прижимной профиль; 7 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 8 - саморез; 9 - аналог стеклопакета; 10 - утеплитель; 11 - алюминиевый лист

Рис. 1.6. Фасадная система "тепло-холод" серии FW50+, фирмы SCHÜCO

1 - ригель; 2 - термоизоляционный  мост (полиамид/политермид); 3 - стеклопакет; 4 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 5 - декоративная накладка; 6 - стальной профиль; 7 - гидроизоляция; 8 - элемент крепления; 9 - дистанционная подкладка под стеклопакет; 10 - базовый профиль; 11 - стальной уголок; 12 - утеплитель; 13 - Т-соединитель; 14-подоконная плита; 15 - стойко ригельный профиль

Рис. 1.7. Фасадная система "тепло-холод" серии FW50+, фирмы SCHÜCO

1 - стойка; 2 - термоизоляционный  мост (полиамид/политермид); 3 - стеклопакет; 4 - уплотнитель стеклопакета (EPDM); 5 декоративная накладка; 6 - прижимная планка; 7 - направляющая шина; 8 - элемент крепления; 9 - подкладка под стекло; 10 - элемент крепления; 11 - утеплитель; 12 - алюминиевый анкер; 13 - конструкция стены

Рис. 1.8. Фасадная система с структурным остеклением серии SG 50 N, фирмы SCHÜCO

1. - ригель 2. - термоизоляционный  мост (полиамид/политермид) 3 - стеклопакет; 4 - структурный клей; 5 - уплотнитель стеклопакета (EPDM), 6 - уплотнитель; 7 - непрозрачный материал; 8 - поддерживатель стекла; 9 – стойка

Рис. 1.9. Фасадная система со структурным остеклением серии SG 50 N, фирмы SCHÜCO

1 - стойка; 2 - ригель; 3 - стеклопакет; 4 - рама кассеты; 5 - отверстие для  отвода конденсата; 6 - структурный клей; 7 - уплотнитель; 8 - уплотнитель; 9 – термоизоляционный мост; 10 - уплотнитель; 11 - опора кассеты; 12 - створка; 13 - ограничитель скважины для клея.

 1.3.2. Фасадные системы из спайдерным остеклением

 

"Спайдерное" остекление - новое направление в светопрозрачных системах. Герметизация достигается не за счет прилегание стеклопакетов к профилям стойко-ригельной системы, а за счет заливки специальным герметиком пространства между стеклопакетами. Сами стеклопакеты держатся на специальных кронштейнах - спайдерах, которые в свою очередь крепятся к несущему каркасу. Этот тип остекления получил название "Spider Glass" (в пер. с англ. "паук-стекло") и был впервые разработан бельгийской фирмой "Сан-Гобен".

Элементы остекления, имеют точечное внешнее крепление, которое устанавливается на опорных конструкциях дома, образуют своеобразную цельностеклянную "оболочку". В зависимости от используемых элементов остекления светопрозрачных компонентов различают следующие типы остекления:

1. Элементы остекления  односложные:

- бесцветное стекло закаленное  или тонированное закаленное  стекло;

- закаленное стекло с  покрытием, что отражает свет.

2. Элементы остекления  с однокамерным стеклопакетом:

- однокамерный стеклопакет  с бесцветным или тонированным (триплекс) внешним стеклом;

- однокамерный стеклопакет  с внешним стеклом (триплекс) и  внутренним стеклом с солнцезащитным  покрытием.

Выбор светопрозрачных элементов остекления в связи с особыми условиями монтажа и эксплуатации конструкций отличается от традиционных фасадных конструкций повышенными требованиями безопасности.

Под влиянием ветровой и снеговой нагрузки происходит прогиб светопрозрачного элемента. При "жестком" закреплении стекла или стеклопакета возможно их порча под влиянием этих нагрузок. Для предотвращения повреждения светопрозрачных элементов предполагается их шарнирное крепление. При этом "гибкость"' достигается за счет шарнирного болта, что располагается по средней линии втулки светопрозрачного элемента, изготовленной из гибкого материала.

При вертикальном расположении элементов остекления вес стекол влияет только на два верхних болта. При наклонном расположении элемента остекления часть весовой нагрузки приходится также на нижние болты. При этом соответствующие отверстия в узлах крепления имеют увеличенные размеры.

Вес однокамерных стеклопакетов  также влияет на два верхних болта. Стеклопакет поддерживается за внутреннее стекло болтами, расположенными во втулках, изготовленных из синтетического материала и устанавливаемых в отверстиях.

При наклонном расположении стеклопакета его вес влияет на все  четыре болта крепления. При этом необходимо учитывать, что два болта должны свободно перемещаться относительно стекла, обеспечивая точность и возможность перемещений опорных конструкций.

Под воздействием разных температур стекло и опорные конструкции расширяются по-разному. Это влечет за собой разницу в величине перемещения стекла относительно опорной конструкции. Если не обеспечить свободного перемещения светопрозрачного элемента, то произойдет повреждения стекла.

С этой целью два верхних  болта имеют свободное горизонтальное перемещение относительно опорной конструкции, а два нижних болта должны свободно перемещаться горизонтально и вертикально. Следует отметить, что промежуток между элементами остекления должен быть герметизированым, а его величина должна быть такой, чтобы не создавать напряжения между элементами остекления.

Размеры элемента остекления определяются, исходя из возможного прогиба светопрозрачных компонентов и их прочности. Максимальная деформация элементов остекления определяется согласно величины ветровой и снеговой нагрузки.

Элементы остекления укрепляются  на опорных конструкциях здания с  помощью специальных узлов крепления  и могут применяться для остекления крыш и вертикальных фасадных конструкций.

Следует отметить, что система  типа "Spider Glass" обеспечивает определенную гибкость фасадным конструкциям за счет специального устройства узла крепления элементов остеклением. Это дает возможность достаточно жестким элементам остекления не поддаваться влиянию ветра.

Вместе со специфическими требованиями безопасности, которые  требуются от цельностеклянных конструкций, во время выбора элементов остекления необходимо учитывать ветровые и  снеговые нагрузки, собственный вес  элементов остекления, подвижность  опорных конструкций.

Для элементов остекления с одним монолитным или ламинированным стеклом:

- прогиб края не должен  быть больше отношения а1/200 на расстоянии двух фиксированных противоположных точек на краях элемента остекления.

Для элементов остекления с однокамерным стеклопакетом:

- прогиб края не должен  быть больше отношения al/300 на расстоянии двух фиксированных точек на краях элемента остекления.

Для расчета может быть использован упрощенный метод, который  позволяет определить прогиб и прочность  светопрозрачного компонента из монолитного и ламинированного стекла, закрепленного на опорах: на четырех точках; в двух точках зажатого противоположной стороны; в одной точке и зажатых двух сторонах, которые пересекаются. Благодаря такому креплению элементы остекления имеют свободную подвижность в опорах.

Для расчета системы задаются габаритные размеры элемента остекления. Необходимо определить:

1. Размещение отверстий  под узлы крепления.

2. Стрела прогиба светопрозрачного компонента.

3. Прочность светопрозрачного компонента.

При этом необходимо отметить, что во время изготовления отверстий  нужно четко соблюдать допуски.

В ходе расчетов прочности  светопрозрачного компонента из монолитного стекла следует принимать толщину с учетом допусков.

При расчетах прочности ламинированного  стекла (триплекс) необходимо определять эквивалентную толщину с учетом допуска каждого стекла.

Монолитное закаленное или  ламинированное стекло (триплекс) крепится к опорных конструкций здания с помощью болтов из нержавеющей сталы. Болты устанавливаются скрыто. Точка вращения винта находится в теле стекла, в результате чего уменьшаются сгибающие усилия стекла под действием ветровой нагрузки.

Стандартное расстояние от центра болта до угла светопрозрачного компонента: для стекла толщиной 8 мм расстояние составляет 85 мм, для стекла толщиной 10, 12, 15, 19 мм - 95 мм.

Шарнирная головка болта  закреплена в шаровой поверхности  втулки и опирается на сегмент  из нержавеющей стали. Прижимное  кольцо, изготовленное из нержавеющей  стали, надежно закрепляет болт. Шайбы  и втулка сделаны из синтетического материала, они охраняют стекло от влияния  металлических компонентов. Закрепление  элементов остекления до опорных  конструкций зданий происходит с  помощью болтов из нержавеющей стали  в четырех или шести точках.

Внутреннее стекло стеклопакета, что является опорным, закрепляется болтами из нержавеющей стали, шаровые  головки которых размещаются  в шаровых поверхностях втулок, расположенных  в теле стеклопакетов.

Стандартное расстояние от центра болта до угла внешнего стекла: для  стекла толщиной 8 мм - 85 мм; для стекла толщиной 10, 12, 15, 19 мм - 95 мм.

Герметизация вокруг отверстий  в стеклопакете обеспечивается двумя  эксцентричными кольцами с внешним  диаметром 85 мм и созданием двух контуров герметизации из бутила и  силикона.

Кольца изготовлены из синтетического материала и используются для опоры внутреннего стекла стеклопакета, препятствуя таким образом влияния усилий среза на герметизирующую перегородку. Прижимные кольца изготовлены из нержавеющей стали. Втулки и шайбы изготовлены из синтетического материала, в результате чего исключается влияние на стекло во время движения металлических компонентов узла крепления.

Установка узлов крепления  в стеклопакете должна проводиться  фирмой-производителем стеклопакетов. Для изготовления светопрозрачных компонентов следует использовать закаленное стекло или триплекс.

Для крепления элементов  остекления к опорным конструкциям здания разработаны кронштейны - "пауки". В ходе изготовления возможны отклонения расположения отверстий от мест установки, которые требуют компенсации. Компенсация отклонений может быть достигнута с помощью кронштейнов и болтов крепления. В свою очередь, опорные конструкции домов имеют допуски, которые также требуют компенсации.

Величина допуска зависит  от вида конструкции и точности, с которой она устанавливается. Точность установки элемента остекление на дома регулируется кронштейнами и  обычно контролируется с помощью  теодолита, в результате чего гарантируется  абсолютно ровная поверхность остекления.

Компенсирование допусков является не единственной функцией кронштейнов. Они также реагируют на временные  деформации конструкций, вызванные  чрезмерным напряжением в стекле. Эти деформации могут быть обусловлены  ветровыми нагрузками, весом снега, температурным расширением, осадкой опорных конструкций домов.

Обычно один из двух верхних  болтов каждого элемента остекления - фиксированный. Отверстие для крепления кронштейна должен иметь диаметр, равный диаметру болта. Второй верхний болт должен свободно двигаться по горизонтали, компенсируя допуск и временные деформации. Поэтому кронштейн должен иметь овальные отверстия в этих точках. На практике часто происходит горизонтальное перемещение двух верхних болтов. Это означает, что кронштейн должен иметь два овальных отверстия.

Сила тяжести стекла влияет только на два верхних болта, а два других болта перемещаются только под влиянием ветровой нагрузки. Нижние отверстия кронштейна имеют больший диаметр, чем диаметр болта. Диаметр этих отверстий рассчитывается с учетом допусков и возможных перемещений конструкции.

Выбор дизайна кронштейна или "паука" определяется для каждого  проекта отдельно. Архитектор даже может предложить свою конструкцию "паука", которая отличаются от описанной выше.

Во время установки  элементов остекления необходимо оставлять  промежутки между ними. Эти промежутки позволяют "дышать" элементам  остекления в процессе возможных  деформаций. При этом исключаются "наезды" одного элемента на другой и поломки  стекла. Однако, чтобы исключить попадание воды и пыли сквозь зазоры внутрь помещения, они должны быть тщательно загерметизированными. Загерметизированные швы должны обеспечивать абсолютную непроникновенность влаги и воздуха. Герметик должен иметь высокую адгезию, отлично держаться и не отлипать при деформации конструкций, быть устойчивым к ультрафиолетовому излучению и долговечным. Как материал герметизации обычно используются силиконовые герметики, отвечающие этим требованиям.

Цвет герметика определяется архитектором. Однако стандартный цвет - черный. Ширина шва зависит от размеров элементов остекления и изменяется при деформации, компенсируя неточность установки и размеров стекла.

Герметизация швов между  стеклопакетами аналогична герметизации швов одностеклянных конструкций, но толщина стеклопакета требует большего шва на всю толщину стеклопакета. Выполнить толстые швы достаточно сложно без риска образования воздушных пузырьков внутри шва, что со временем превращаются в мешочки с водой.

Использование пены как основы герметизации швов не рекомендуется, поскольку  опыт показывает, что она способствует образованию водяных мешочков. Для  герметизации рекомендуется использовать в качестве основы полимерную пленку, на которую снаружи наносится силиконовый герметик, а с внутренней стороны - пена. В этом случае обеспечивается пыле- и влагонепроницаемость шва.

Эксплуатация цельностеклянных конструкций зданий требует регулярной очистки фасадов.