1. Фасадные системы
Под фасадными системами будем понимать системы оконных профилей, специально разработанные для создания сплошного остекления как на отдельных участках фасада здания, так и по всей его плоскости. При этом все фасадные системы включают в себя группу специальных профилей для светопрозрачной кровли, выполняемой из стекла или прозрачного пластика.
Фасадные системы воспринимают значительные по величине ветровые нагрузки; на профили воздействуют собственный вес стекла и температурные напряжения. В местах стыковки образующих элементов (профильной системы и заполнения) остекленные фасады могут промокать под сильным дождем.
Профильные системы из поливинилхлорида, обладающие значительным коэффициентом температурного расширения и малой жесткостью рамных элементов, определяемой технологией их изготовления, имеют очень ограниченные возможности при применении их в фасадных системах. ПВХ в этой области уступает алюминию почти по всем показателям, за исключением более высоких теплозащитных качеств. В любом случае, остекленная стена на основе профильной системы из ПВХ, будет иметь более высокое приведенное термическое сопротивление по сравнению со своим аналогом, выполненным на основе алюминия.
Таким образом, серьезным препятствием для применения ПВХ в фасадных конструкциях является подверженность профильной системы значительным температурным деформациям. Ограничения по размерам элементов, накладываемые производителями профилей, не позволяют делить фасад на остекленные ячейки большой площади, что, в свою очередь, ограничивает и творческие возможности архитектора.
По своему конструктивному решению, технологии возведения и способу создания архитектурной композиции фасадные системы делятся на стандартные, структурные и полуструктурные.
Стандартные фасады (рис. 1) характеризуются наличием выраженного поэлементного членения. Наружная плоскость навесных ригелей и стоек выходит за плоскость остекления, а цвет и форма завершающих планок является важным элементом архитектурной композиции. Крепление остекления осуществляется исключительно механическим способом при помощи штапиков и специальных планок.
Рис. 1. Стандартная фасадная система алюминиевых профилей (Yawal FA 60).
Вертикальный разрез: 1 — ригель, 2 — стойка, 4 — наборные полиамидные элементы, 5 — опорный элемент для стеклопакета, 6 — уплотнители,
7 — завершающий профиль, 8 — монтажная накладка
Заполнение ячеек между несущими конструкциями может осуществляться глухим остеклением, открывающимися окнами или непрозрачными сэндвич-панелями, представляющими собой жесткий экструдированный пенополистирол, облицованный пластиком.
На рис. 1 показано конструктивное решение стандартного фасада, выполненного из алюминиевых профилей. Несущая стоечно-ригельная система образована стойками (поз. 1) и поперечинами (поз.2), соединяемыми при помощи специального элемента. Нагрузка от собственного веса остекления воспринимается опорным элементом, через который передается на ригель. Крепежные болты, устанавливаемые с шагом порядка 300 мм по горизонтали и вертикали, вкручиваются в нарезанную в профилях стоек и ригелей резьбу, проходя через несколько рядов теплоизолирующих полиамидных элементов. Количество рядов изолирующих перемычек при этом определяется толщиной остекления.
Рис. 2. Система структурного остекления Elegance 52 Vek (RQ. Вертикальный разрез: 1 — стеклопакет, 3 — упорный страховочный кронштейн, 4 — уплотнители для остекления, 5 — эластичная бутиловая лента, 6 — крепежные алюминиевые профили, склеиваемые со стеклопакетом, 7 — структурный силиконовый клей, 8 — рамно-створочные алюминиевые профили, 9 — центральное уплотнение, 10 — внутреннее уплотнение, 11 — рычаг с затворной пластиной, 12 — элемент для крепления створки, 13 — несущий горизонтальный алюминиевый ригель, 14 — камера для крепления фурнитуры
Структурные фасады (рис. 2) представляют из себя сложные конструктивные системы, основной идеей которых является создание сплошной гладкой поверхности остекления с минимально выраженным членением. При этом остекление прикрепляется к несущим элементам при помощи специального клея, а элементы навесной стоечно-ригельной системы полностью находятся за плоскостью остекления.
Большинство систем структурного остекления характеризуются наличием дополнительной рамной конструкции, на которую навешиваются фасадные стеклоблоки, образуемые стеклопакетом с приклеенным к нему крепежным алюминиевым профилем. На Рис. 2 показано вертикальное сечение элементов структурного фасада Elegance 52 Vek бельгийской фирмы RC (Remi Claeys Aluminium). В нижней части клееные стеклоблоки устанавливаются на опорный кронштейн (поз.З), а в верхней, через промежуточную раму (поз.8), фиксируются крепежным элементом (поз. 12). Нагрузка от веса остекления, таким образом, сводится на центральный крепежный болт, вкручиваемый в профиль несущего ригеля (поз. 13) с нарезанной резьбой. Внизу створка дополнительно фиксируется рычагом (поз.11).
Полуструктурные фасады (Рис. 3) занимают соответственно промежуточную позицию и сочетают в себе как архитектурные, так и конструктивные черты стандартных и структурных фасадов. Полуструктурный фасад отличается наличием видимых алюминиевых кромок, обеспечивающих защиту краевых участков стеклопакета.
Наряду со сложностью конструкции, системы структурного и полуструктурного остекления обладают и рядом несомненных достоинств по сравнению со стандартными. Они более красивы и выразительны с архитектурной точки зрения, при этом, в отличие от стандартных фасадов, не имеют выраженных «мостиков холода», так как металл практически не соприкасается с наружным воздухом. В системах структурного остекления все участки стеклопакета, включая его краевые зоны, находятся в одинаковых условиях работы по отношению к температурным деформациям, что значительно снижает вероятность их разрушения в процессе эксплуатации. По сравнению со стандартными системами в структурных обеспечивается более эффективная защита от атмосферных воздействий, включая систему водоотвода. Важным преимуществом структурных фасадов является возможность монтажа остекления «изнутри», гораздо более дешевого по сравнению с единственно возможным «наружным» монтажом фасадов стандартных (Рис. 4). В силу возможности монтажа «изнутри» остекление такого типа имеет более широкие возможности по применению в зданиях повышенной этажности.
Рис. 3. Система полуструктурного остекления Yawal FS 70.