Строительный факультет 55 УДК 692.82 Е.А. ГЕНРИХС, Т.С. НЕСМАЧНЫХ, студентки 3 курса Научный руководитель: Е.В. ПЕТРОВ, канд. техн. наук, доцент СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ ОСТЕКЛЕНИЯ ФАСАДОВ ЗДАНИЙ В современном строительстве предлагается полный комплекс фасадных работ, в том числе и остекление фасадов, которое придает зданию эффектный, оригинальный вид, позволяет воплотить в жизнь самые смелые дизайнерские идеи. При остеклении фасадов, как правило, используется безопасное закаленное стекло и алюминиевые системы, применяемые в изготовлении вертикальных и наклонных витражей. Конструкции для остекления фасадов сохраняют тепло в здании за счет специальных систем профилей, уплотнителей и стеклопакетов. Постоянно развивающиеся строительные технологии обеспечивают качественное выполнение работ по остеклению фасадов. В конструкциях стеклянных фасадов используются такие материалы как алюминий, сталь, поликарбонат, пластик. Теплозащита является одной из актуальных проблем при эксплуатации, строительстве и реконструкции зданий, ведь большинство зданий у нас построено в тот период, когда особенно не задумывались о теплопотерях. Примечателен тот факт, что около 40 % от общего количества вырабатываемой энергии идет на отопление и большая ее часть теряется через светопрозрачные ограждающие конструкции. Некоторые специалисты ставят вопрос о необходимости уменьшения площади световых проемов в современных зданиях. Однако, это может привести к нарушению светового комфорта, потому что гигиенические нормы не позволяют уменьшить световые проемы у целого ряда зданий, а также имеются различные пути, позволяющие в значительной степени повысить теплоизоляционные свойства конструкций остекления. Методами улучшения теплозащиты светопрозрачных конструкций в мировой строительной практике являются: совершенствование конструкций переплетов, увеличение числа слоев остекления, устройство кондиционированных окон, применение стекол с селективными оптическими свойствами, заполнение межстекольного пространства инертными газами и т. д. Например, применение селективного покрытия на одном из листов стеклопакета позволяет повысить его сопротивление теплопередаче на 35–40 %. Можно выделить следующие разновидности стекол, применяемые при остеклении фасадов зданий: 1. Энергосберегающие стекла, которые имеют покрытие, обладающее низкой излучательной способностью и позволяющие уменьшить лучистую составляющую теплообмена. 2. Солнцезащитные стекла – это стекла, обладающие способностью снижать пропускание световой и солнечной тепловой энергии. По механизму 56 Материалы 56-й научно-технической конференции действия солнцезащитные стекла можно разделить на: отражающие излучение и поглощающие излучение. 3. Ламинированное стекло – это архитектурное стекло, называемое также «триплекс», применяется при остеклении фасадов, балконов и состоит из двух или более стекол, соединенных вместе с помощью ламинирующей пленки. 4. Армированное стекло – это листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое. 5. Узорчатое стекло представляет собой листовое стекло, одна из поверхностей которого проходит декоративную обработку и может иметь различные рисунки. 6. Закаленное стекло по сравнению с обычным стеклом имеет повышенную прочность к ударам и перепадам температуры за счет химической или термической обработки. 7. Окрашенное в массе стекло – это абсорбирующее (солнцезащитное) стекло, при изготовлении которого используются различные вещества для получения желаемого цвета. Основой современных светопрозрачных конструкций являются стеклопакеты (рис. 1), которые представляют собой блок из нескольких стекол с герметичными камерами между ними. Рис. 1. Конструкция и общий вид стеклопакета В зависимости от количества листов стекла и, соответственно, воздушных камер внутри стеклопакета, они преимущественно делятся на однокамерные и двухкамерные стеклопакеты (рис. 1). Можно выделить несколько преимуществ фасадного остекления при помощи больших стеклопакетов из триплекса: 1. Обзорность, что позволяет человеку, находящемуся внутри здания, видеть панораму окружающего пространства, и наоборот, видеть картину внутри помещения. Строительный факультет 57 2. Надежность, ведь большие стеклопакеты из триплекса выполняют также и защитные функции, так как они рассчитаны на то, чтобы выдерживать внешнее воздействие. Прочность стекла достигается путем соединения его слоев с помощью специальной полимерной пленки или ламинирующего состава. 3. Повышенная безопасность больших стеклопакетов из триплекса. Если триплекс разобьется, то его осколки останутся на полимерной пленке, что сводит к минимуму возможность травматизма. Современная архитектура стремится представить фасад здания как единое целое, поэтому была разработана технология структурного остекления. Это технология крепления стеклопакетов к фасаду здания с помощью силикона, где силиконовый герметик является несущим элементом конструкции. Структурное остекление позволило отказаться от применения прижимных планок и декоративных крышек, выступающих из плоскости остекления снаружи, при этом изнутри все осталось традиционно. Различают несколько основных типов структурного остекления по конструктивному решению: – двусторонняя система – характеризующаяся тем, что две стороны панели вклеиваются, а остальные крепятся механически, например в обвязке; – четырехсторонняя система – характеризует крепление панели только с помощью силиконового клея. – спайдерная система – где отдельное стекло или стеклопакет крепится с помощью специального стержня, помещенного в просверленном отверстии. Клей в этом случае выполняет двоякую роль: крепления стержня в отверстии и уплотнения. – спайдерная система клееная – отличается от предыдущей тем, что стержни приклеиваются непосредственно к стеклу без сверления отверстий. Отличительной особенностью структурного остекления является полное отсутствие видимых элементов крепления стеклопакетов снаружи здания. При структурном остеклении несущий каркас из стоек и ригелей размещается полностью за стеклом. Само остекление в виде стеклопакетов крепится к каркасу с помощью специальных клеев на полиуретановой или силиконовой основе, образуя скрытое крепление за счет того, что наружное стекло стеклопакета длиннее, чем внутреннее. Для увеличения безопасности при эксплуатации рекомендуется в этих системах дублировать приклеивание механической фиксацией. Стеклопакеты устанавливаются на специальные опорные пластины, которые крепятся к ригелю каркаса. Уплотнители из морозостойкой резины обеспечивают герметизацию стыков между стеклами и несущим профилем. Светопрозрачная часть может иметь функциональное и декоративное назначение – эффектные витражи из стекла служат прекрасным украшением зданиям, закрывая собой непрозрачные участки. Особые стеклопакеты с закаленными стеклами применяются при так называемом планарном остеклении, когда стеклопакеты крепятся к несущему каркасу в отдельных точках. Эти системы характеризуются отсутствием не только прижимных планок и декоративных накладок, но и отсутствием традиционных стоечно-ригельных элементов. Несущий пространственный каркас в таких системах может быть различным: в виде ферм с параллельны- 58 Материалы 56-й научно-технической конференции ми поясами, стоек и балок, а также арок, воспринимающих ветровую нагрузку, которая в традиционных системах воспринимается стойками. Планарные системы очень хорошо зарекомендовали себя при ленточном остеклении высотой до 6,0 м, где нет необходимости ставить стеклопакеты в два горизонтальных ряда и можно закрепить верх и низ, передавая нагрузку от собственного веса на несущие конструкции здания, образующие проем. Ситуация меняется, когда высота остекления фасада больше 6 м и необходимо стыковать стеклопакеты по высоте в два или более рядов. Не имея возможности опереть стеклопакеты на горизонтальный ригель, понадобилось зафиксировать стеклопакет на точечных держателях. Так появились спайдерсистемы. Спайдер в переводе с английского означает «паук». Крепежные элементы (спайдеры) предназначены для точечного крепления стеклопакетов. Они поддерживают стекла в отдельных точках с помощью специальных шарнирных болтов, вставляемых в просверленные в стекле отверстия. Система позволяет создавать не только идеально гладкие поверхности остекления снаружи и изнутри, но и увеличивать светопрозрачность конструкций по сравнению с классическим структурным остеклением на основе систем алюминиевых профилей. Особенностью высококачественных спайдерных систем является прочность металлических крепежных конструкций, практически не заметных со стороны стекла и минимальное количество видимых глазу креплений, которые изготавливаются из нержавеющей стали. Важно отметить, что такой дизайн и надежность систем достигается благодаря высоким технологиям производства, высокой точности обработки изделий из стекла и нержавеющей стали. В современном мире тенденция к остеклению фасадов велика. Теперь фасады зданий можно превратить в настоящие шедевры, варианты остекления фасадов безграничны. Возможно добиться их уникальности благодаря сочетанию профильных материалов, стекла разнообразной цветовой гаммы и применения декоративных элементов. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Миронова, Д.Н. Структурное остекление: особенности проектирования / Д.Н. Миронова // Окна, двери и фасады. – 2006. – № 4. – С. 66–67. 2. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова. – М. : Энергия, 1985. – 488 с. 3. http://www.fasades.ru 4. http://www.alumsm.ru