Фасадные конструкции из системных профилей и стекла

Системные профили
Стекло, защитные пленки, стеклопакеты
Стоечно-ригельная конструкция
Фасадные системы со структурным остеклением
Тепло-холодные фасадные системы (облицовочные фасады)
Вентилируемые стеклянные фасады

Когда мы говорим <современные стены и фасады>, то первая ассоциация, которая возникает при этом - это большие стеклянные поверхности, отражающие голубое небо, проплывающие мимо величавые облака, кроны деревьев или урбанистический пейзаж. Стеклянные поверхности по прихоти архитектора могут принимать самые причудливые формы: пирамиды, конусы, многогранники с острыми углами или, наоборот, с мягкими и плавными переходами от одной грани к другой. Криволинейные поверхности решаются несколькими прямолинейными сегментами или с использованием изогнутого стекла.

Подобные здания прекрасно вписываются не только в новые кварталы с полностью современной застройкой, но и в исторические центры городов с фоновой застройкой зданиями прошлых веков. Благодаря современным технологиям, в стеклянных фасадах все конструктивные элементы могут быть спрятаны, и только поверхности из специального стекла будут отражать окружающие архитектурные шедевры, полностью сливаясь с ними.

Прежде чем начать наше повествование о подобных фасадах, необходимо попытаться их классифицировать по различным критериям:

• По применяемым материалам. Данную главу мы не случайно назвали <Фасадные конструкции из системных профилей и стекла>, т.к. для устройства подобных фасадов используются различные виды стекол или стеклопакетов, которые удерживаются профилями, специально разработанными для фасадных систем. Для фасадных профилей применяются следующие материалы: алюминий, сталь и ПВХ. Все эти материалы имеют свои плюсы и минусы, о чем пойдет речь ниже.
• По теплоизолирующей способности фасадные системы можно разделить на теплые, холодные и тепло-холодные. Холодные системы для фасадов отапливаемых зданий не применяются.
• По способу крепления стеклопакетов. Стеклянные фасады могут быть с видимыми элементами крепления стекол, как горизонтальными, так и вертикальными (такую конструкцию часто называют стоечно-ригельной) и со структурным остеклением (со скрытыми элементами крепления). Существует также промежуточный вариант, когда на фасаде присутствуют только горизонтальные или вертикальные членения из алюминиевых профилей.
• По способу крепления к основным конструктивным элементам здания фасадные профильные системы делятся на навесные и самонесущие.
• Несколько особняком стоит еще один тип фасадной конструкции - вентилируемые стеклянные фасады.

Во все профильные фасады могут быть встроены окна и двери, а многие системы позволяют даже устанавливать солнечные модули с фотоэлементами для аккумулирования солнечной энергии.

Необходимо также отметить, что в конструкции из системных профилей кроме стеклопакетов или стекол могут быть установлены и глухие панели. Их можно комбинировать со стеклопакетами, обеспечивая требуемую освещенность внутренних помещений и архитектурную выразительность фасада.

Применение профильных конструкций фасадов требует от проектировщиков решения не только проблем, связанных с естественным освещением помещений и созданием выразительного облика здания, но и ряда чисто технических задач. К ним относятся:

• разработка конструкций в соответствии с действующими нормами и правилами;
• обеспечение вентиляции помещений (с возможностью дымоудаления в случае пожара) и проведение необходимых для этого специальных мероприятий;
• решение вопросов применения автоматических систем пожаротушения;
• обеспечение при необходимости системы солнцезащиты;
• разработка комплекса мер для эксплуатации светопропускающей конструкции (замена светопропускающих заполнений, их мытье, и т.п.);
• решение вопросов статики всей конструкции в целом и, особенно, в местах крепления к каркасу здания;
• разработка конструктивных решений узлов примыканий светопропускающей конструкции к корпусу здания;
• выбор стекол, в т. ч. в стеклопакетах, а также самой конструкции стеклопакетов.

Пренебрежение любой из вышеперечисленных проблем на стадии проектирования приведет к повышенным расходам при эксплуатации. При грамотном решении данных проблем на во время проектирования и при качественном претворении в жизнь этих разработок <теплая> светопропускающая конструкция должна обеспечивать: статическую прочность конструкции, гидроизоляцию, пароизоляцию, теплоизоляцию (летом и зимой), звукоизоляцию, вентиляцию стыков конструкции и дренаж конденсата, противопожарную защиту, молниезащиту.

Системные профили

Алюминиевые профили
Стальные профили
Комбинированные профили

Системные профили представляют собой бруски (профилированные трубы), имеющие внутри пустоты или, как их еще называют, камеры. Термин <системные> связан с тем, что огромная номенклатура различных видов профилей и дополнительных элементов к ним представляет собой своеобразный конструктор, дающий возможность изготавливать окна, двери, крыши и фасадные конструкции.

Практически любые архитектурные решения могут быть выполнены благодаря многообразию элементов профильных систем, которые включают в себя накладные и самонесущие профили с различной конструктивной толщиной для обеспечения необходимой статической нагрузки.

Конструкции фасадных систем, как уже говорилось выше, позволяют интегрировать в фасад профильные окна и двери, а также решать узлы перехода к светопропускающим крышам. В системах ведущих производителей разработаны специальные элементы: продухи для скатных крыш, элементы нижнего и бокового крепления створок (поворотных и откидных), и т.д. Причем, все эти элементы могут иметь одинаковую внешнюю ширину профилей и восприниматься на фасаде как единое целое. Важным является продуманность не только двухмерных, но и трехмерных узлов, их надежная герметизация, способность сочетаться со всей системой, в т.ч. с окнами и дверями.

При проектировании сложных фасадов крупных объектов и представительских зданий часто бывает недостаточно номенклатуры системных профилей, и ведущие фирмы разрабатывают специально под объект особые, индивидуальные профили.

Важно понимать, что для фасадов применяются специально разработанные для этих целей профильные системы. Оконные же профили могут использоваться в исключительных случаях, т. к. они обладают одним преимуществом. Оконные блоки могут быть изготовлены в качестве законченной конструкции на заводе, а при монтаже на фасаде они быстро устанавливаются один к другому, образуя целую оконную ленту. Получается так называемое ленточное остекление. В данном случае необходимо помнить только о том, что различные материалы нельзя бездумно комбинировать друг с другом. Если основные конструкции фасада выполнены из алюминия, то применять пластиковые окна нельзя, т.к. коэффициент температурного расширения у алюминия в два раза ниже, чем у пластика. Следовательно, при температурных колебаниях на улице должны быть обеспечены температурные зазоры в конструкции. В пластике же таких элементов, как правило, нет.

Существуют также оконные системы с возможностью остекления их снаружи. Необходимость применения таких систем возникает в том случае, когда необходимо застеклить, например, узкую вертикальную лестничную клетку. Для этого оконные блоки монтируются один на другой, но в зоне плиты перекрытия установить стеклопакет изнутри невозможно. В этом случае необходимо применить окно, у которого стеклопакет ставится с улицы.

Рис. 1
Примеры конструктивных узлов из различных системных профилей.
А - МОСМЕК. Завод металлоконструкция;
Б - SCHUCO;
В - REYNAERS;
Г - HUECK.