Алюминиевые светопрозрачные фасады: архитектурные и другие типы

Современное развитие строительных технологий дает архитекторам и проектировщикам большой выбор комбинаций различных типов светопрозрачных фасадов. Ниже представлен обзор классификации алюминиевых светопрозрачных фасадных систем, так, как ее понимают в строительном подразделении гиганта алюминиевой промышленности компании Hydro. Эта классификация в некоторой степени дополняет отечественную классификацию ограждающих светопрозрачных фасадов. Понимание различных подходов к архитектуре, проектированию и монтажу этих фасадов дает возможность архитекторам, проектировщикам и заказчикам вести друг с другом более конструктивное обсуждение будущих проектов.

Ограждающие алюминиевые фасады можно рассматривать с трех точек зрения:

• архитектурной выразительности;
• технологии монтажа на строительной площадке и
• по расположению относительно несущих конструкций здания.

Архитектурные типы фасадов

Алюминиевые светопрозрачные фасады представляют собой очень гибкую и развитую строительную технологию для получения самых разнообразных архитектурных форм.

Традиционная сетка стоек и ригелей

Это архитектурная композиция является самой простой и самой распространенной. Она характеризуется одинаковыми по ширине горизонтальными и вертикальными линиями. Этот тип фасада дает возможность применять различные расстояния между горизонтальными и вертикальными линиями, что может добавлять фасаду выразительности и уникальности.

а) схема

б) пример выполнения

Сетка широких ригелей и узких стоек

Применение более широких горизонтальных ригелей в комбинации с более узкими вертикальными стойками дает преобладание горизонтального эффекта. Горизонтальная фрагментация отражения в стеклах придает зданию динамичный вид.

а) схема

б) пример выполнения

Сетка широких стоек и узких ригелий

Система, которая аналогична предыдущей, с тем отличием, что более видимые вертикальные стойки дают то, что вид здания вызывает ощущение стройности и элегантности.

а) схема

б) пример выполнения

Структурное остекление

В этом случае алюминиевый каркас остается полностью спрятанным за стеклом, так как все стекла – стеклопакеты – крепятся к алюминиевым профилям каркаса не механически, а приклеиваются к ним специальным структурным силиконовым герметиком. Это придает фасаду ощущение легкости за счет преобладания почти непрерывного отражения от стекол.

а) схема

б) пример выполнения

Слайдерное остекление

В этом случае стеклопакеты являются самонесущими и поэтому требуют закрепления только в некоторых точках, без применения обычного закрепления по всему своему периметру. Стекло (стеклопакет) закрепляется к алюминиевому каркасу с применением так называемого спайдерного крепления, обычно из нержавеющей стали. Оно получило свое название из-за сходства с пауком (spider). Официальное название этого типа крепления стекол – точечное болтовое крепление.

а) схема

б) пример выполнения

Сетчатое заполнение проемов

Этот тип фасадов характеризуется сетчатой структурой отдельных стеклянных панелей, которые располагаются в отдельных проемах здания. Это создает вид строгой ритмичной конструкции.

а) схема

б) пример выполнения

Типы монтажа фасадов

По конструкции, методу изготовления и системе монтажа алюминиевые светопрозрачные фасады подразделяются на три технологические группы:

• традиционная;
• модульная;
• смешанная.

Традиционный монтаж

Традиционная технология монтажа заключается в установке на строительной площадке вертикальных стоек и горизонтальных ригелей, которые получили соответствующую механическую обработку в заводских условиях (резка в размер, выполнение крепежных и других отверстий и т. п.). Работа начинается с монтажа стоек и ригелей, которые образуют каркас по всей высоте здания. Затем в этот каркас устанавливается остекление и панели.

Модульный монтаж

а) монтаж «модуль за модулем»

б) монтаж укрупненных секций модулей

При этой технологии монтажа на строительной площадке устанавливаются модули, которые собираются в заводских условиях. Эти модули обычно уже включают полностью застекленные окна и панели заполнения. Обычно высота этих модулей совпадает с расстоянием между смежными этажами. Поэтому каждый модуль имеет свои собственные крепления и не зависит конструктивно от других модулей.

Смешанная система монтажа

Эта система монтажа является комбинацией двух предыдущих методов.

Навесные фасады и встроенные фасады

Европейский стандарт EN 13830:2015 дает определение ограждающих конструкций, к которым относятся и алюминиевые светопрозрачные навесные фасады [3]. Согласно этому определению алюминиевый светопрозрачный фасад включает каркас из соединенных между собой вертикальных и горизонтальных конструкционных элементов. Каркас прикрепляется к несущей конструкции здания. В каркас устанавливаются панели наружной оболочки, включая остекление. Эта фасадная конструкция образует непрерывную ограждающую поверхность, которая полностью отделяет внутреннюю часть здания от наружной окружающей среды. Такой фасад обеспечивает (сам по себе или совместно с другими конструкционными элементами здания) все обычные характеристики наружной стены, но не дает вклада в несущие характеристики основной конструкции здания.

В обобщенном смысле ограждающие фасады состоят из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных элементов (ригелей), которые образуют каркас для установки:

• остекления для наружного обзора и проникновения естественного света;
• непрозрачных панелей для установки в местах междуэтажных перекрытий;
• специальных устройств для обеспечения вентиляции и чистки фасада.

Ограждающие фасады всегда прикрепляются к несущим конструкциям здания, но не являются их частью. Это означает, что они не увеличивают прочность конструкции здания, а просто опираются на нее. По этой причине ограждающие фасады должны проектироваться таким образом, чтобы они имели возможность сопротивляться усилиям, которые воздействуют на них самих, и затем передавать эти усилия на основную – несущую – конструкцию здания.

С конструкционной точки зрения ограждающий фасад может рассматриваться или как навесная стена, или как встроенный фасад в зависимости от вида крепления к межэтажным перекрытиям.

Ограждающий фасад считается навесной стеной, если он проходит без разрыва по торцам междуэтажных перекрытий здания (рисунок а). В этом случае каркас ограждающего фасада является как-бы подвешенным на междуэтажных перекрытиях, что напоминает крепление занавеса (curtain). Отсюда происходит английский термин фасадной навесной стены «curtain wall».

Ограждающий фасад является встроенным фасадом, если он прерывается на каждом этаже, и состоит из отдельных панелей. Поэтому каркас встроенного фасада закрепляется отдельно на каждом этаже (рисунок б).