Тенденції в розвитку фасадних технологій та фасадної техніки
2006-11-08 19:47:52
Для того щоб зробити максимально точний прогноз щодо можливих напрямків подальшого розвитку архітектурно-будівельної практики, необхідно провести об'єктивний аналіз її досягнень за минулі 200 років. Подібний ретроспективний погляд дозволяє в першу чергу помітити, як з року в рік посилюються вимоги до огороджувальних конструкцій новозведених і реконструйованих об'єктів. Крім того, все більше уваги приділяється підвищенню рівня комфорту в приміщеннях. У зв'язку з цим завдання, що стоять перед проектувальниками та будівельними компаніями, поступово ускладнюються. Сьогодні їх можна вирішити тільки за допомогою прогресивних фасадних технологій і сучасних систем скління. Фасад є «обличчям» будинку і в значній мірі відповідає за його довговічність. Постійно зростаючі вимоги нормативних документів з плином часу привели до появи різних конструктивних рішень; впровадження нових методів виготовлення та монтажу будівельних конструкцій; поліпшення мікроклімату приміщень; підвищення тепло-, звукоізоляції і вогнестійкості будівель, а також до розробки систем захисту фасаду від сонячного випромінювання. Відповідно змінювався і зовнішній вигляд будівель: спочатку це були традиційні цегляні і монолітні зовнішні стіни, потім з'явилися каркасні будівлі із суцільним або стрічковим заскленням. На сьогоднішній день – це навісні фасадні конструкції, які часто доповнюються елементами технічного оснащення, призначеної для забезпечення необхідного рівня комфорту в приміщеннях. Функціональна оптимізація облицювання будинків При проектуванні та зведенні фасадів, у тому числі при виборі системи скління, сьогодні все частіше доводиться враховувати побажання замовника. Однак при цьому не повинні залишатися без уваги питання підвищення рівня комфорту в приміщеннях, оскільки даний фактор безпосередньо впливає на продуктивність праці. Крім того, у фасадних конструкцій з'явилися додаткові функції: використання сонячної енергії та енергії денного світла, а також робота в системі природної вентиляції. Тому архітектурні бюро, проектувальники та виробники віконних і фасадних систем вже протягом кількох років ведуть розробки, основна мета яких – пошук оптимального варіанту облицювання. Для зменшення тепловтрат і, отже, підвищення енергоефективності об'єкта, необхідна спеціальна конструкція рам, скління і парапетів. Крім цього, одним із шляхів зниження витрат на електроенергію може бути скорочення споживання електрики на охолодження та освітлення будівлі. Такий енергозберігаючий ефект дозволяють отримати рухливі фасадні елементи, здатні змінювати ступінь впливу несприятливих факторів, наприклад, надлишкового сонячного випромінювання. До таких фасадним елементів відносяться системи використання денного світла, які в першу чергу мають на меті рівномірного розподілу світлового потоку в приміщенні незалежно від місцезнаходження сонця і орієнтації будівлі відносно сторін горизонту. При цьому відпадає необхідність в охолодженні фасаду, оскільки практично виключається попадання на фасадну поверхню прямих сонячних променів. З початку 90-х років найбільшою популярністю користуються так звані скляні ламелі для захисту від сонця, які створюють ефект затінення вікон. У похмуру погоду ламелі можна розташувати таким чином, що вони будуть збільшувати потік денного світла. Найпоширеніший сьогодні тип рухомих регуляторів світла – це жалюзі з ламелей з світловідбиваючої поверхнею. Енергоефективність систем вентильованих фасадів Якщо не вжити жодних заходів захисту, то в літні місяці в офісних будівлях з великими площами скління і високими внутрішніми температурними навантаженнями під дією сонячних променів відбувається перегрів огороджувальних конструкцій. При порівняно невисокій температурі зовнішнього повітря надлишкове тепло може відводитися завдяки системі вентиляції. У деяких ситуаціях вельми ефективно діє солнцезащита, що розташовується зовні будівлі. Однак така солнцезащита не може використовуватися при сильних вітрових навантаженнях. У 70-і роки ця особливість була прийнята до уваги при розробці систем вентильованих фасадів. У них з боку приміщення паралельно площині основного фасаду встановлюється додаткова скляна стіна. У просторі між склом і фасадної поверхнею розміщується захищена від дії погодних факторів солнцезащита. За допомогою технічного пристрою, що працює в системі вентиляції приміщень, здійснюється вентиляція утвореного міжскляного простору, причому частина висмоктує повітря переміщається уздовж фасаду. Повітря в міжскляному просторі має приблизно ту ж температуру, що й повітря в приміщенні. Додаткове внутрішнє скління зменшує потік інфрачервоних променів, що надходять ззовні. Тому температура повітря поблизу орієнтованої в сторону приміщення поверхні скла протягом всього року не змінюється, що створює умови підвищеного комфорту для користувачів приміщення. Таким чином, вбудована солнцезащита так само ефективна, як і зовнішня, і до того ж не залежить від змін погодних умов. Вентильовані системи дозволяють здійснювати обмін верствами повітря різної температури в межах міжскляного простору по всьому периметру будівлі. Якщо, наприклад, вранці у східній частині фасаду під дією сонячних променів стався перегрів повітря, то виниклий при цьому надлишок тепла може використовуватися в західній частині фасаду. Вентильовані фасади, що зводяться з звичайного скла і мають вбудовану сонцезахист, володіють перевагою в порівнянні з фасадами, в яких застосовується сонцезахисний скління. Вентильований варіант дає можливість використовувати сонячну енергію навесні й восени, а також забезпечує найкращі умови для інсоляції приміщень протягом усього року навіть при значній хмарності. Вентильовані системи відрізняються високим ступенем звукоізоляції. Недолік вентильованих систем полягає в тому, що технічний пристрій, за допомогою якого здійснюється вентиляція, міжскляного простору, повинно експлуатуватися цілий рік без перерви. Тим не менш, у порівнянні з кондиціонуванням подібні фасадні технології, як один з варіантів рішення проблем регулювання мікроклімату, мають явну перевагу. Система Double-Skin Використання цієї системи переважно в ситуаціях, коли проектована будівля розташовується в зоні підвищеної шумового навантаження, наприклад, на жвавих магістралях або в місцях, де передбачається сильне вітрове вплив. Ця система була розроблена в Німеччині в середині 80-х років стосовно до спеціальних об'єктів. Її характерна особливість – скляний екран, наявний перед традиційною облицюванням будівлі з боку вулиці. Вентильоване зовнішнє скління виконує функції повітропроникною погодозахисні оболонки, фасади Double-Skin володіють всіма перевагами вентильованих фасадів. Причому максимальний ефект досягається при поділі простору між фасадними площинами на своєрідні сегменти, обмежені по вертикалі і горизонталі (наприклад, відповідно до поверховим і секційним поділом). Таке конструктивне рішення запобігає поширенню запахів, вогню і диму через проміжне фасадне простір і підсилює ефект звукоізоляції між сусідніми приміщеннями. Досвід, накопичений у житловому будівництві середини 70-х років щодо пасивного використання сонячної енергії та нічного охолодження, використовується сьогодні в офісних будівлях, а також в деяких інших ситуаціях. Наприклад, фасади Double-Skin дозволяють у міжсезоння використовувати сонячне тепло, накопичується в проміжному фасадному просторі. У спекотні дні вікна приміщення залишаються закритими, і теплий «внутріфасадний» повітря виходить назовні. Вночі стулки відкриваються для того, щоб свіжі повітряні потоки могли охолоджувати осередку підвісної стелі. Навіть особливий режим експлуатації та специфічні вимоги до рівня комфорту приміщень та поведінці користувачів не є перешкодою для ефективного використання сонячної енергії та нічного охолодження. Тенденції в фасадостроеніі У фасадах з мінливими властивостями велике значення має режим експлуатації облицювання будівлі. Завдяки застосуванню нових технологій, запозичених з інших областей, як, наприклад, технологій з управління елементами облицювання будівлі, можливості оптимізації можуть бути значно розширені. На основі аналізу відомих фасадних технологій можна зробити наступні висновки. При розробці архітектурних проектів буде зростати роль фахівців будівельної фізики, а з боку замовників як і раніше будуть рости вимоги до якості і надійності облицювання будівлі (вогнестійкість, взломоустойчивость і т.д.) при одночасному скороченні термінів його будівництва. Виходячи з вищесказаного, метою подальших розробок проектних і архітектурних бюро буде збільшення ступеня готовності конструктивних елементів (поелементне будівництво), а також поліпшення захисних і розширення корисних функцій облицювання будинків (наприклад, використання денного світла і сонячної енергії). Почнуть активно впроваджуватися системи так званої «електрифікації» фасаду, тобто керування елементами його технічного оснащення за допомогою електродвигуна. У сучасній архітектурі все виразніше простежується бажання додати спорудженню індивідуальний вигляд. Однак підвищена прозорість облицювання будинків, мінімізація несучої частини і збільшення асортименту матеріалів викликають ускладнення процесу зовнішньої обробки будинку, хоча і без значного збільшення витрат. Одним словом, все йде до того, що взаємозв'язок «облицювання – технічне оснащення будівлі» стане просто необхідна. Архітектура та планування з урахуванням кліматичних умов та режиму експлуатації Грамотне проектування з урахуванням кліматичних умов та режиму експлуатації дозволяє істотно зменшити витрати на будівництво об'єкта та його обслуговування. Залежно від орієнтації будівлі відносно сторін горизонту визначається необхідність застосування тих чи інших захисних пристосувань, або конструктивних рішень, що дозволяють використовувати сонячну енергію. При цьому слід займатися не одиничної оптимізацією спеціальних будівельних елементів або критеріїв, а використовувати комплексний підхід до проектування. Як правило, вже на проектній стадії приймаються особливі заходи. Чим об'ємніше проект і критичніше терміни будівництва, тим більше уваги потрібно приділяти надійності конструкції, якості виробництва фасадних робіт і технічному оснащенні будинку. Вищеназвані аспекти враховуються сьогодні, принаймні, теоретично, при так званому «інтегральному плануванні». Фірма SCHUCO International на виставці BAD 99 в Мюнхені представила одночасно зі своїм концептуальним фасадом дослідження, що базується саме на цьому принципі. Висновок Такі категорії, як якість і функціональність фасадів, відповідність зовнішнього вигляду будівель вимогам сучасності, як і раніше будуть актуальні. Перевага буде віддаватися проектам, в яких зведені до мінімуму різні види ризику. Будуть зростати вимоги до скорочення інвестиційних, виробничих і будівельно-управлінських витрат. Все більше значення придбають індивідуальна комфортність приміщень і функціональність будівель протягом всього терміну служби. Основна «захисна функція» фасадів, зрозуміло, збережеться. Крім того, за допомогою спеціальних видів облицювання фасади зможуть виконувати додаткові так звані «корисні функції»: використовуючи регенеративну енергію, знижувати потребу в електроенергії. Універсального рішення поки не існує. Тому слід перевіряти кожний конкретний варіант і з урахуванням кліматичних умов, експлуатаційних та інших специфічних вимог розглядати питання оптимізації витрат і економічності, для того щоб упевнитися, яка конструктивна схема є найкращою. Причому це мають бути повні фасадні системи, окремі частини яких взаємозамінні або по ходу будівництва, або пізніше в процесі експлуатації будівлі. Завдяки появі інтегральних фасадів став розвиватися парк системної техніки, що дозволяє здійснювати управління елементами технічного оснащення будівлі і полегшує вирішення багатьох проблем. Одним словом, нові вимоги ведуть до розробки нових конструктивних і технологічних рішень; нові рішення відкривають нові можливості, які, в свою чергу, викликають появу нових вимог; нові вимоги ведуть до нових рішень …
ДЖЕРЕЛО: Технології будівництва