Вітражі: прозорі одягу для будинків
2006-11-08 19:32:38
Американці, зайва заповзятливість яких часто ставиться їм в докір, проте, в своїй постійній гонитві за прибутком зуміли породити масу ідей, які визначили цілі технологічні напрямки і навіть етапи науково-технічної революції. Зокрема, прагнення заощадити на платі за землю викликало до життя поява хмарочосів, а щоб зробити ці кам'яні брили легше і витонченіше, американські інженери в 50-х роках стали експериментувати з каркасними фасадними системами. І досягли успіху. Сьогодні засклений фасад або вітраж – один із самих улюблених прийомів архітекторів. Системні профілі Будь фасадна система складається зі стовпів і поперечини – стійок і ригелів. Вони складають кістяк фасадної системи, який "обростає" склом, склопакетами, декоративними вставками, з алюмінію – касетами, пофарбованим профільованим листом або композитними декоративними панелями. Багато системи дозволяють встановлювати навіть сонячні модулі з фотоелементами для акумулювання сонячної енергії Термін "система" пов'язаний з тим, що величезна номенклатура різних видів профілів і додаткових елементів до них виявляється своєрідним конструктором, що дає можливість виготовляти вікна, двері, дахи, фасадні конструкції та інтегрувати ці окремі елементи в єдине ціле. Різноманіття елементів у сучасних профільних системах настільки велике, що дозволяє втілити практично будь-які архітектурні рішення. При проектуванні фасадів унікальних і представницьких будівель часто буває недостатньо номенклатури системних профілів, і провідні фірми розробляють спеціально під конкретний об'єкт особливі індивідуальні профілі і навіть системи. Різні матеріали не можна бездумно комбінувати один з одним. Якщо основні конструкції фасаду виконані з алюмінію, то застосування ПВХ-вікон неприпустимо, тому що коефіцієнт температурного розширення в алюмінію в два рази нижче, ніж у пластику. Фасадними системами можна обшивати будівлі, що вимагають вже серйозного ремонту, надаючи їм одночасно сучасний і респектабельний вигляд. Алюмінієві профілі Для скляних фасадів використовуються в основному алюмінієві профілі, які можуть посилюватися, якщо це потрібно по статичному розрахунку, сталевими (за умови спеціальної обробки поверхні металів щоб уникнути електрокорозії), т. к. по несучої здатності алюміній поступається сталі Профілі виготовляються, як правило , з трехкомпонентного сплаву алюміній-магній-кремній і мають антикорозійне покриття. Алюміній має високу теплопровідність, тому зазвичай всі виробники випускають два види профілів: "холодні" і "теплі" "Холодні" профілі не походять для фасадів опалювальних будівель. Теплі "профілі мають у своїй конструкції теплоізоляційну вставку, яка перериваючи потік тепла, забезпечує кращу теплоізоляцію профілю. Вставка виготовляється з армованого скловолокном поліаміду Для підвищення термо-і звукоізоляції вона може бути заповнена поліуретаном. Несучі профілі мають досить складну геометрію. Вони повинні мати дренажні канали , канали для гумових ущільнювачів, що утримують скло, і гвинтові канали для забезпечення можливості гвинтового кріплення в будь-якій точці основного профілю притискної планки. У камеру профілю може бути вставлений додатковий алюмінієвий посилюючий профіль. Розмір несучого профілю по глибині може бути різним в залежності від рекомендованої або необхідної жорсткості та міцності. Профілі з алюмінію можна анодувати в природний колір, імітувати поверхню різних матеріалів, фарбувати порошковим методом у кожній із квітів RAL Форма зовнішніх декоративних накладок може бути самою різною – плоскою і коробчатої, напівкруглою та чечевицеподібних. Сталеві профілі Сталеві профілі, також як і алюмінієві, можуть бути "теплі" і "холодні". До недавнього часу істотним недоліком сталевих профілів, на відміну від алюмінієвих, вважалася корозія Сьогодні для виготовлення профілів використовується гальванізована сталь, що в поєднанні з порошковим забарвленням або фарбуванням епоксидними барвниками високої стійкості зменшує ризик появи корозії Для фасадних конструкцій сталеві профілі широкого розповсюдження не отримали. Тим не менш, вони досить широко застосовуються як підсилюючі елементи в алюмінієвих і комбінованих системах. Комбіновані профілі Зовні комбіновані профілі схожі на ПВХ, які всім добре знайомі з пластикових вікон та дверей. Але фасадні ПВХ-профілі посилені армуючим сталевим профілем. В системі фірми REHAU (Німеччина) як основа фасадної конструкції розроблений Т-подібний профіль з ПВХ зі сталевим оцинкованим армуючим серцевиною. Даний Т-подібний профіль використовується і як стійка, і як ригель. Додаткові термомостом у фасадних конструкціях із пластику не потрібні. Т-подібний профіль має 3 пустотілі камери. Таким чином, сталева арматура Т-профілю відокремлена від алюмінієвої притискної планки, як і від арматури підсилення стійки. З таким принципом будови фасад має коефіцієнт теплопередачі конструкції 1,7 Вт / кв. м К. Гідність фасаду з такого профілю – можливість вбудовування пластикових вікон. Скло Не менш важливу роль при створенні фасадної конструкції грає скло. Створення великих скляних поверхонь стало можливим завдяки появі нових технологій виробництва скла, в тому числі функціонального, т. е. володіє особливими властивостями і декоративного. Для кліматичних умов Україна особливої гостроти набуває проблема енергозбереження, тому для зменшення втрат тепла застосовують багатошарове скління (склопакети) та енергозберігаючі скла Надання енергозберігаючих властивостей склу пов'язане з нанесенням на його поверхню низькоемісійних оптичних покриттів, а саме скло з таким покриттям отримало назву низькоемісійного. Ці покриття забезпечують проходження в приміщення короткохвильового сонячного випромінювання, але перешкоджає виходу їх приміщення довгохвильового теплового випромінювання, наприклад від опалювального приладу. Сонцезахисні стекла мають здатність знижувати кількість світлової і сонячної теплової енергії. Сонцезахисними, наприклад, є забарвлені по всій масі скла , а також деякі види стекол з покриттями. Проте використання тонованого скла з коефіцієнтом пропускання менше 50% в якості облицювального фасадного скління не рекомендується, оскільки в жаркий день панелі з нього можуть нагріватися до 80-90 град і вище, що створює великі температурні напруги, які можуть привести до руйнування. В цьому випадку необхідне застосування спеціальних загартованих, армованих і ламінованих стекол. Захоплення тонованим склінням, що дає значно відрізняється від природного спектральний склад світла, загрожує і погіршенням самопочуття – втрачається відчуття часу, псується зір та ін., тому в Європі від цієї моди відмовилися. Таким чином, вибір скління повинен визначатися не тільки естетичним міркуваннями, а й оптико-енергетичним характеристиками скла і їх біологічним впливом. Ламіноване скло (триплекс) – архітектурне скло, що складається з двох або більше стекол, ламінованих разом з допомогою плівки або спеціальної рідини. Ламінування не збільшує механічну міцність скла, проте при руйнуванні осколки скла залишаються приклеєними до плівки. Армоване скло – листове безпечне скло з металевою сіткою. При пожежі воно може тріснути, але арматура утримає його на місці, запобігаючи тим самим поширення вогню та диму. Осколки скла не випадають навіть при утворень декількох розломів. Загартоване скло – скло, у якого шляхом хімічної або термічної обробки підвищується міцність до ударів і перепадів температури. При руйнуванні загартоване скло розпадається на маленькі безпечні осколки. Загартоване скло не підлягає механічній обробці, тому виконуватися вона повинна до процесу загартовування. Загартовані скла можуть застосовуватися при виробництві склопакетів або ламінованих стекол. В архітектурі використовується також ще один вид спеціального скла, на яке наноситься особлива непрозора фарба. Оброблений таким чином лист використовується як непрозорою закриває панелі, причому його можна вставити в склопакет або використовувати самостійно для вентильованих фасадів. Для додання стеклам необхідних властивостей застосовують також спеціальні плівкові покриття. Основними функціями захисних плівок є: збільшення удароміцності, надання властивостей безпечного скла, термоізоляція, захист від ультрафіолетового випромінювання, збільшення вогнестійкості, шумозахист, тонування, захист інформації , УФ-захист, надання склу однобічної видимості. Захисна плівка являє собою прозору полімерну основу з нанесеним на неї методом спаттерінга або в процесі теплового вакуумного напилення металевого шару (титан, мідь, нержавіюча сталь та ін.). Випускаються як безбарвні, так і тоновані захисні плівки. Среклопакети Для теплих фасадів застосовується не одиночне скло, а спеціальна конструкція-склопакет, що складається з двох або декількох стекол і дистанційної рамки з осушувачем. Скло розділені між собою проміжком, заповненим сухим повітрям або інертним газом і герметично з'єднані по контуру. Склопакети володіють високими тепло-і звукоізоляційні властивості. Шви між дистанційною рамкою і склом закладаються герметиками. Основне завдання герметиків – забезпечити міцність склопакетів, не допустивши проникнення водяної пари в міжскляний простір. Від якості герметика багато в чому залежить термін служби склопакета. Стоечнорігельние конструкції Фасад із системних профілів представляє собою стійко-ригельну конструкцію. Кріпляться (жорстко або шарнірно) до фасаду або до несучих конструкцій будинку тільки стійки, і в кожної поважаючої себе фірми розроблені свої стандартні елементи кріплення – починаючи від самореза і закінчуючи спеціальними пристосуваннями. До вертикальним несучим стійок механічним шляхом кріпляться горизонтальні ригелі. Несуча структура такої конструкції розташовується з внутрішнього теплою боку навісний стіни. При стійко-ригеля конструкції на фасаді, на відміну від структурного скління, неминуче присутні вертикальні і горизонтальні членування. Розроблено також і комбінований варіант, коли фасад перетинають тільки вертикальні або тільки горизонтальні накладки , які можуть мати різний колір і форму, що дозволяють акцентувати на них увагу. У комбінованому варіанті склопакети в одному напрямку кріпляться традиційним для стійко-ригеля конструкції способом, а в перпендикулярному шви між сусідніми склопакетами герметизуються спеціальними гумовими прокладками. Існує кілька принципів кріплення конструкції фасаду будівлі . Один з них – це навісна самонесуча система. Вся фасадна конструкція навішується перед стіною або каркасом будівлі. Кріплення несучих вертикальних профілів здійснюється до конструкцій перекриття або каркаса. Горизонтальні ригелі є елементами, які тільки сприймають вага склопакета. Існують системи, коли фасад вбудовується в будівлю . Конструкція встановлюється від підлоги одного поверху до перекриття наступного. Але при цьому торці перекриттів залишаються незахищеними. Для того щоб вони не стали провідниками холоду усередину будівлі, їх необхідно декорувати і теплоізолювати. Коли необхідно перекривати великі прольоти, то часто стає економічно недоцільним збільшення жорсткості конструкції шляхом посилення жорсткості алюмінієвих конструкцій. Набагато простіше встановити зсередини дешевий сталевий каркас, на який закріпити алюмінієві конструкції. Вузли сполучення конструкції зі стіною і з основами, а також вузли кріплення фасадів і покрівель виконуються за допомогою спеціально розроблених елементів, що є складовою частиною систем. Кути сполучення двох площин у фасадах виконуються за допомогою спеціальних профілів. Переломи можуть бути як в горизонтальній, так і у вертикальній площинах, в позитивному і негативному напрямках. Склопакети встановлюються зовні на алюмінієві опорні пластини, які попередньо прикріплюються до ригель. Ущільнювачі з морозостійкої гуми забезпечують герметизацію стиків між склом і алюмінієвими несучими профілями. Притискні планкістеклопакетов кріпляться болтами з нержавіючої сталі Потім на притискні планки защипуються декоративні алюмінієві кришки. У цих типах фасадів інтегровані віконні конструкції нічим не відрізняються від простого глухого скління. Інакше кажучи, при погляді зовні на фасад будівлі не можна визначити, де використовується просте засклення Віконні конструкції можуть відкриватися всередину і назовні, мати поворотну і відкидну функцію Найважливішим моментом правильного функціонування фасаду є відведення конденсату та його вентиляція, відсутність якої призводить до утворення цвілі і зростанню грибків. У добре продуманих фасадних системах усі ці питання вирішуються за допомогою спеціальних отворів, дренажних гумок і пластмасових вставок. У фасадних системах з алюмінієвих профілів повинна бути передбачена також можливість компенсації теплового розширення конструкцій (особливо при їх значних розмірах) структурний Остеклення. Структурне скління У цих системах площина фасаду являє практично єдину скляну поверхню без видимих зовнішніх накладних планок . Така конструкція вимагає, щоб скелет будівлі був належним чином підготовлений під монтаж фасаду, т до зазори між склом робляться мінімальними. Зазори призначені тільки для того, щоб компенсувати температурні коливання сусідніх склопакетів або інших фасадних елементів, а простору для сприйняття прогину плит перекриття, на які кріпиться вся система, не залишається. І тому каркас самої будівлі повинен бути абсолютно жорстким, а конструкції перекриття повинні мати прогин практично рівний нулю. У ряді систем передбачається приклеювання скло-пакета до алюмінієвої опорної рамці, яка потім закріплюється на вертикальні алюмінієві стійки і горизонтальні ригелі. Для структурного скління застосовують особливий склопакет – зовнішнє скло робиться довшим, ніж внутрішнє Це дозволяє приклеювати до опорної рамці одночасно два скла – зовнішнє і внутрішнє, що, безсумнівно, робить всю конструкцію більш надійною. Для збільшення безпеки і надійності системи багато фірм, крім простого приклеювання скло-пакетів, пропонують ще й їх механічну фіксацію шляхом продовження опорної рамки і загинання її за край скла назовні. Алюмінієва рамка стає видно на фасаді, але зате істотно підвищується безпека всієї системи. На думку німецьких фахівців, це особливо важливо у випадку пожежі, т. к. термостійкість клею менше 200 град. С, і тільки механічне кріплення утримує склопакет в конструкції. Ряд фірм застосовує і абсолютно особливі склопакети, у яких фіксується край скла під 45 град таким чином, щоб алюмінієвий куточок (механічна підтримка) залишався в площині скла. У систему структурного скління можуть бути включені вікна, що відкриваються як назовні, так і всередину, причому при закритих стулках відмінності на фасаді між їх відкриває блоками і нерухомими помітити неможливо. Облицювальні фасади У разі реконструкції існуючої будівлі, яка має у вертикальних стінах віконні прорізи, використовується'' тепло-холодний "лицювальна фасад При цьому скляна стіна навішується поверх існуючої огороджувальної конструкції, і кріплення фасаду відбувається не до перекриттів, а до стін або каркаса будівлі. У цьому випадку застосування теплої конструкції всього навісного фасаду є зайвим. В області віконних прорізів навісний фасад повинен бути "теплим" (тут він виконує всі функції стандартного вікна), а в області глухих простінків – "холодним" (декоративна функція). В теплих областях повинна бути передбачена гідро-і пароізоляція віконних прорізів. У холодних же областях скління ведеться не склопакетами, а стеклами. І за ними може утворюватися конденсат, який повинен випаровуватися. Тому холодні області необхідно обов'язково провітрювати. Между стеклом и стеной здания оставляется некоторый зазор, и в этом промежутке образуется каминный эффект – вытяжка. И вся влага, которая образовалась в результате сезонных или дневных температурных колебаний, вытягивается вверх. Вентилируемые стеклянные фасады Вентилируемые стеклянные фасады уже достаточно широко распространены на Западе, где это конструктивное решение в используется в архитектуре зданий представительского класса. Они делают возможным создание внутри помещения наиболее благоприятного микроклимата — с оптимальной освещенностью, температурным и влажностным режимом, движением воздуха и т. п. – при минимальном использованием кондиционеров, обогревателей и искусственных источников света. Вентилируемый стеклянный фасад – это светопрозрачная оболочка, которая устанавливается вокруг здания на некотором расстоянии (до 0,6 м) от основной стены и является наружным фасадом, который воспринимает ветровые нагрузки, защищает здание от осадков, частично поглощает солнечную энергию. Поэтому для него достаточно использования "холодного" профиля и одинарного глухого остекления. Наружный фасад может быть навешен не только на стену реконструируемого здания, но и светопропускающую конструкцию нового сооружения. При устройстве стеклянного вентилируемого фасада при реконструкции в местах расположения окон ставится прозрачное стекло, а в районе глухой стены, в зависимости от замысла архитектора, может быть применено либо зеркальное остекление, либо глухие панели. Крепление стекла в наружной стене может быть выполнено как видимыми элементами крепления, так и по принципу структурного остекления. Рынок Сегодня на украинском рынке профильные фасадные системы представлены достаточно широко. Разные потребительские группы ориентируются на разных производителей, что легко объясняется с экономической точки зрения. Среди западных систем профилей наиболее распространены (в алфавитном порядке): Broekelmann Aluminium (Германия), Hueck (Германия), METRA (Италия), RC System (Бельгия), REYNAERS (Бельгия), SCHUCO (Германия). Именно эти системы позволяют выполнить структурное остекление фасадов. Следующую группу составляет продукция польских производителей (YAWAL, МЕТАЛЛПЛАСТ-БЕЛЬСКО), греческий и турецкий профиль. Среди отечественных производителей алюминевых систем наиболее известен Броварской завод алюминиевых строительных конструкций, доля которого в объеме общеукраинского производства прессованного профиля составляет 70%. К производству новой фасадной системы ТЕКНО 150Ф, позволяющей изготавливать структурное и полуструктурное остекление, по лицензии итальянской фирмы CLL приступает завод ЮГЧЕРМЕТ. Фасадные системы на основе комбинированных профилей в Украине представлены фирмой REHAU (Германия). Наиболее авторитетные производители фасадного стекла и стеклопакетов для структурного остекления – фирмы SAINT-GOBAIN (Франция), PILKINGTON (Англия), DOW CORNING (США). Эксклюзивный партнер бельгийского подразделения DOW CORNING – украинская компания ЭНРАН – изготавливает кассеты по технологии и под руководством мирового лидера, дает совместную гарантию на изделия, а также предлагает услуги по возведению фасадных систем со структурным остеклением на базе профильной системы HUECK. Функциональное стекло и стеклопакеты, защитные и тонирующие пленки SUN GARD, а также изготовление светопрозрачных конструкций из алюминиевого профиля предлагает фирма САКУРА. Пленочные покрытия от авторитетных американских производителей для придания стеклу специальных свойств поставляет фирма ЛИЗАРД. Производство стеклопакетов из прозрачного, тонированного, зеркального, пуленепробиваемого и других видов стекол, а также гнутых стеклопакетов осуществляет киевская фирма АДМЕТАС, которая построила в Киеве несколько довольно значительных объектов с использованием фасадных профильных систем Spectral (MEТАЛЛПЛАСТ-БЕЛЬСКО). Активно используют киевские проектировщики и профильные системы фирмы REYNAERS (поставщик ГЕЯ). Фасады на основе профиля SCHUCO возводит фирма ЕВРОВИКНОБУД, Проектирование, изготовление и монтаж фасадных систем из алюминиевого профиля Broekelmann Aluminium осуществляет фирма ФАСТКО. Эти же профильные системы использует фирма МАРКОНИ, которой первой из отечественных фирм удалось спроектировать и смонтировать фасад со структурным остеклением на здании офиса Одесского коньячного завода (торговая марка "Шустов"). На ее счету еще два объекта в Одессе с применением этой технологии -офисное здание в порту и частный коттедж.
ДЖЕРЕЛО: А.С.С..