Осткление фасадов зданий: каркасное, структурное, модульное?

Особенности стеклопакетов

Стеклопакет для структурного остекления

Одной из важнейших особенностей структурного остекления является устройство стеклопакетов. Их структура такова, что стекло, размещённое снаружи, немного больше по размерам, чем внутреннее. Это обеспечивает его надёжное крепление к каркасу, так как приклеивается внутреннее и внешнее стекло.

Для изготовления таких стеклопакетов используется два вида стёкол. Внешнее стекло – калённое, внутреннее – триплекс.

Также свои особенности имеют швы между стеклопакетами. Они должны быть не менее 1–1,2 см, чтобы обеспечить целостность конструкции во время расширения металла или стекла. Такие изменения обычно возникают во время температурных перепадов.

Крепление стекла при структурном остеклении

Типы фасадов из стекла

Остекление фасадов позволяет заполнять стеклом большие проемы зданий или облицовывать непосредственно фасады. Чаще всего для этого используются стеклопакеты, которые крепятся к рамам либо к другим несущим конструкциям. Отсюда выделяют два типа остекления: рамное и безрамное. К первому типу относят стоечно-ригельные, структурные, полуструктурные и модульные системы, ко второму – спайдерные и вантовые. Чем они отличаются? И в что в них такое особенное?

Стоечно-ригельная система

Стоечно-ригельная система применяется при возведении как коттеджей, так и высотных зданий

Основами стоечно-ригельной системы являются вертикальные стойки и горизонтальные балки. Они образуют рамы, которые в дальнейшем заполняются стеклопакетами. Крепление в системах производится с внутренней стороны здания, создавая эффект невесомости и воздушности сооружений. Возможность по-разному соединять алюминиевые профили позволяет придавать конструкциям уникальные формы и виды.

Модульная система

Выполнять монтаж модульной системы можно без строительных лесов

Эта система считается вариантом стоечно-ригельной, отличаясь особым подходом в проектировании профилей и их установке. Что и выделяет ее в отдельный тип. Состоит модульная система все из тех же стоек и балок, отличаясь лишь этапами работы. Это позволяет значительно экономить время при установке блоков или модулей, спроектированных из нескольких витражей сразу.

Уже готовые блоки легко закрепляются внутри здания без использования строительных лесов. После чего на месте стыков стекол производится их полная герметизация и уплотнение. Что позволяет экономить в два раза больше времени при монтаже и установке. Такой тип остекления фасадов идеален для высотных сооружений, когда невозможно установить строительные леса. Однако применение модульной системы возможно и на малых объектах.

Основными преимуществами данного типа, помимо экономии времени, являются надежность, практичность и эффективность.

Структурная система

Сложное крепление системы устроено таким образом, что стыков практически не видно с внешней стороны здания

Этот тип также выделяется как вариант стоечно-ригельного остекления. Однако отличается он особой визуальной целостностью с внешней стороны фасада. Потому что стеклопакеты крепятся с внутренней стороны витража с помощью сложного крепления. При этом они совершенно не выступают снаружи фасада, что вместе с герметиком на стыках и создает эффект сплошного остекления.

Использовать структурную систему можно не выше 30-го этажа. Поэтому сегодня сплошные стеклянные витражи используются в офисных, административных и торгово-развлекательных зданиях.

Полуструктурная система

При монтаже полуструктурной системы применяются специальные прижимные элементы

И эта система относится к варианту классической стоечно-ригельной. Отличается она использованием более тонких рам, к которым крепятся стеклопакеты черными прижимами. Элементы крепления выступают наружу всего на 4 мм, создавая эффект целостности остекления здания. Такая имитация под структурную систему полностью оправдывает название самой системы.

Спайдерная система

Для производства несущих конструкций спайдерной системы используется углеродистая сталь, это позволяет делать рамы различных конфигураций

Это система безрамного типа, в которой крепление стекол происходит с помощью элементов, внешне напоминающих пауков. Отсюда их название – «спайдеры». Крепятся они непосредственно к стене сооружения либо к несущей конструкции. При этом все щели между стеклами заполняются специальным раствором из силикона. Для изготовления несущей конструкции используется среднеуглеродистая сталь. Поэтому рамы могут быть как прямыми, так и в форме арки или купола.

Спайдерная система является холодным видом остекления. При этом она отличается особой легкостью конструкции, привлекательным внешним видом, создающим эффект целостности. А благодаря полному отсутствию рам, внутрь зданий проникает много света.

Вантовая система

Вантовая система считается самой сложной в проектировании и монтаже

Данная система считается вариантом спайдерной. Она имеет похожее крепление, основным отличием которого является каркас, представляющий собой натяжную конструкцию. Здесь вместо стали выступают натяжные тросы. Проектировать вантовую систему достаточно сложно. Ведь каркас должен выдерживать стеклопакет и различные дополнительные нагрузки на него. Чем и объясняется ее нечастое использование при остеклении зданий.

Холодный

Холодное остекление – отличный вариант для тех, для кого балкон заменяет каморку, или место для курения. Температура от уличной будет различаться в пару градусов, так что комнату этим способом не сделаешь.

Зато денег он требует гораздо меньше, а места предоставит больше, так что туда сможет влезть, как велосипед, так и куча макулатуры, дедовские коньки и прочий хлам, который просто жалко выбросить.

Как итог – если из балкона читатель желает сделать каморку, то ему нужно холодное, а если место, где можно будет посидеть и попить чай в одиночестве, или с собеседником, то тёплое – идеальный вариант.

Особенности стеклопакетов

Стеклопакет для структурного остекления

Крепление стекла при структурном остеклении

Характеристики светопрозрачных конструкций из алюминия

Профиль из алюминия, применяемый при сборке светопрозрачных ограждающих конструкций, изготавливают по нормативам, установленным ГОСТ 22233-2001, его основные положения:

1. При производстве каркасов используют разновидности профилей:

сплошные, в их сечении нет закрытых воздушных камер;
полые — во внутренней структуре имеются одна или более камер, закрытых со всех сторон;
комбинированные — включают в себя полые и сплошные камеры из однотипного профильного алюминия, соединенные друг с другом через вставку с высоким сопротивлением теплопередаче.

2. Профили подразделяют по состоянию материала (алюминия), из которого он выполнен, они бывают:

закаленные и состаренные естественным способом (индексы Т, Т4 в маркировке алюминия);
закаленные и состаренное искусственным методом (Т64, Т6, Т1);
искусственно состаренные и частично закаленные (Т5);
высокопрочные закаленные и состаренные искусственным методом (Т1, T22, T25, T66).

3. Алюминиевый профиль по размерным отклонениям при изготовлении подразделяют на типы с нормальной (Н), повышенной (П) и прецизионной (ПР) точностью.

4. Виды покрытия готовых алюминиевых профилей:

Ан — анодно-окисное;
Жл — жидкое лакокрасочное или электрофорезное;
П — однослойное или многослойное полимерное порошковым методом нанесения;
К — комплексное, состоящее из двух слоев, сочетающее в себе перечисленные выше типы покрытий.

По сопротивлению теплопередаче алюминиевый профиль разбивают на 7 классов: первый имеет наивысший показатель от 0,5 до 0,55 м2*°С/Вт, остальные — значения ниже с шагом 0,5, последний 7 класс обладает сопротивлением менее 0,2 м2*°С/Вт.
Профиль, из которого собирают рамы для фасадного остекления, имеет длину от 2000 до 7000 мм.
Алюминиевый профиль изготавливают на основе сплавов с легирующими добавками кремния и магния, в комбинированных системах дополнительно используют полиамидные стеклонаполненные вставки.
В соответствии с нормами Евразийского Совета по Стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС), при изготовлении элементов фасадного остекления соблюдают следующие требования:

в обогреваемых зданиях обязательно используют теплосберегающие стеклопакеты;
площадь створок остекления для жесткости и прочности конструктивного узла не должна быть выше 2,5 м2, масса готовой конструкции профиля со стеклопакетом — не более 100 кг;
габаритные размеры дверных проемов не более 2100х900 мм;
створка обязана выдерживать статическую нагрузку в плоскости не менее 1200 Н, в углах не меньше 400 Н, конструкция в сборе должна выдерживать напряжение от 500 Н;
срок службы алюминиевого профиля вместе с комплектующими деталями не должен опускаться ниже 40 лет.

На склеенные стеклопакеты общестроительного применения, используемые при изготовлении створок для наружного фасадного остекления, распространяется ГОСТ 24866-99, его основные положения:

1. Тип конструкции по количеству камер:

с одной (СПО);
двумя (СПД).

2. Наполнение камер:

сухим атмосферным воздухом;
газами (криптон Kr, аргон Ar и другие);
фтористой серой SF₆.

3. По назначению разбивают на общие строительные или специальные с повышенными характеристиками по:

ударной стойкости (Уд);
шумозащите (Ш);
морозоустойчивости (М);
защите от солнца (С);
энергосбережению (Э).

4. Толщина стеклянных пакетов в сборе от 14 до 60 мм, зазор между стеклянными листами 8 — 36 мм, сечение стеклянного листа от 3 до 6 мм.

5. Габаритные размерные параметры пакетов до 3200х3000 мм, соотношение сторон не более 5:1.

6. Сопротивление теплопередаче от 0,28 до 0,8 м2*°С/Вт.

Особенности и виды СРС

Ригельно-стоечное сооружение в современном строительстве – это многофункциональное остекление открытого или закрытого типа. Его преимущества заключаются в простоте и скорости сборки и установки, внешней эстетичности, надежности и долговечности. СРС устойчива к различного рода отрицательным воздействиям и имеет высокие эксплуатационные характеристики:

СРС закрытого типа широко известна. Используется она при оформлении наружной стороны зданий уже на протяжении многих лет. Ее внутренний каркас собран из алюминиевых профилей, а для фиксации снаружи применяются специально разработанные и созданные прижимы. При создании стоечно-ригельного остекления закрытого типа специалисты пользуются разными способами соединения ригелей и стоек. Наиболее популярны разнообразные накладки, основная функция которых – декоративная отделка, необходимая для того, чтобы скрыть элементы наружного крепежа. Подобные накладки изготовлены из различных материалов и имеют разные цвета. В некоторых случаях именно они делают фасад строения неповторимым. Положительная черта такого типа остекления – наличие уплотнителей, для создания которых необходима резина. Это позволяет избежать проникновения внутрь помещения не только холодного воздуха и загрязнений, но постороннего шума.
Открытого типа стоечно-ригельная система иначе называется конструкцией полузакрытого вида. Ее главным отличием является включение в состав сооружения не только ригельного, но и структурного типа. Это значит, что крепежные элементы скрыты специальными планками, а снаружи создается впечатление цельной конструкции.

Посаженные на такой клеевой состав планки и другие составляющие не видны снаружи, но весьма прочно держат стекла и остальные элементы. Использование герметика позволяет добиться более устойчивой фиксации стекол, закрепленных на каркасе с внутренней стороны.

Сплошное остекление придает дизайну здания неповторимый особенный вид и особую привлекательность. Подробнее о технологии фасадного остекления смотрите в этом полезном видео:

СРС сегодня получила широкое распространение и используется при возведении учебных корпусов и офисных зданий, медицинских и спортивных учреждений, торговых и развлекательных центров. Не исключена отделка и строений в жилых массивах или в ходе выполнения работ, связанных с реконструкцией строений.

Фасады со сплошным остеклением

Фасады со сплошным остеклением (рис. 3) представляют собой непрерывную в горизонтальном и вертикальном направлении внешнюю стеклянную оболочку. Изнутри остекление выполняется от пола до потолка, от стены до стены. Конструкции такого фасада крепятся путем их подвешивания к торцам (передним кромкам) междуэтажных перекрытий с помощью консольных кронштейнов.

Фото 3. Пример фасада со сплошным остеклением.
Аврора Плаза (Aurora Plaza). Адрес: Ривер сайд авеню, Шанхай, Китай (Riverside Avenue, Pudong, Shanghai, China). Проект выполнен – Никен Секкей Лтд (Nikken Sekkei Ltd). Высота – 37 этаж, 185 м. Строительство – 2000 – 2004 гг.

Монтаж

Выполняя монтаж элементов структурного остекления, преимущественно используется два способа: двусторонний и четырёхсторонний.

Двустороннее устройство выполняется по такому принципу:

на несущий каркас предварительно устанавливаются ригельные и стоечные крепления;
стеклопакеты крепятся следующим образом: с двух сторон крепление обеспечивается герметиком, а другие две стороны фиксируются с помощью механических креплений.

Четырёхсторонний способ монтажа обеспечивается только с помощью силикона. Со всех сторон стеклопакет приклеивается к несущему каркасу герметиком. Подробности монтажа смотрите в этом видео:

В последнее время структурное остекление фасадов зданий можно наблюдать и при строительстве частных домов. Этот способ ничем не уступает привычным видам остекления, но выигрывает в эстетичности, элегантности и стильности.

Герметик – важная составляющая структурного остекления

Способы механической фиксации стеклопакетов на несущей раме различаются в зависимости от производителя профиля. Однако в большинстве случаев наружное стекло стеклопакета удерживается в конструкции именно силиконовым герметиком.

Кроме того, этот материал герметизирует все стыки и примыкания конструкции, компенсирует температурные изменения размеров, предотвращая повреждение стекол и деформацию сооружения в целом.

Места применения и виды герметика при остеклении лицевой части фасада строения:

Первичный герметик (GD 115)

Шовный герметик (GD 826 N)

2-х компонентный силикон (KODIGLAZE S)

В структурных фасадах герметик применяют по следующим причинам:

Надежная фиксация стекла металла, керамики и большинства пластиков.
Можно подобрать подходящий по цвету материал или использовать прозрачный.
Работать силиконовым герметиком можно при температурах от -30 до +40.

Для остекления структурных фасадов используют либо нейтральные, либо кислотные герметики. Применение последних вместе со стеклами, покрытыми декоративным или энергосберегающим напылением, имеет ряд особенностей. В состав такого напыления, как правило, входят металлы, а кислота в герметике может взаимодействовать с этими металлами. Поэтому места контакта кислотного состава и стекла необходимо предварительно очищать.

Способы изготовления структурных фасадов

Существует несколько вариантов структурного остекления. Все они удобны в реализации и предназначены для монолитного заполнения масштабных светопрозрачных проемов большими стеклопакетами.

Структурное остекление

Кроме монолитного привлекательного дизайна у такой разновидности много технических достоинств. Структурные фасады схожи с традиционными конструкциями за исключением некоторых моментов:

Сборка светопрозрачного заполнения выполняется без заметных прижимных элементов. Цельная структура фасада выглядит стильно, так как снаружи не виден прижимной профиль.
Монтаж структурных фасадов ничем не отличается от сборки стоечно-ригельных систем, только конструкция получается не такой громоздкой.
Весь крепеж структурного остекления расположен таким образом, чтобы его не было заметно с внешней стороны, поэтому фиксация выполняется преимущественно на герметик.

Полу-структурное остекление

Это комбинация стоечно-ригельной системы и структурного остекления. Внешнее стекло в таких сооружениях тонированное или закаленное, в целях экономии иногда используют обычные стеклопакеты. В смешанных системах применяют прижимные планки, но в отличие от стоечно-ригельных систем, здесь они практически незаметны. В комплекте идут декоративные накладки, которые устанавливают с улицы на стойки и ригели.

Устанавливают полу-структурные конструкции, если фасад необходимо сделать сплошным, но нет возможности использовать крупногабаритные стеклопакеты.

Полезное видео о разновидностях фасадного остекления:

Производители структурных фасадов Shueco и Алютех

Все комплектующие фасадов Schüco собираются на собственных производственных линиях компании, которые расположены в Германии. Профиль комплектуется стойким к усадке и деформации уплотнителем. Фасады Schüco – это прочные, стойкие к коррозии изделия, неприхотливые к условиям эксплуатации и обслуживанию. Цена за м2 — от 9000 р.

Компания Alutech производит качественные структурные фасады, отвечающие всем современным стандартам. Долговечная, надежная продукция, заявленный срок службы которой превышает 70 лет. Энергоэффективный профиль Alutech обеспечивает качественную тепло- и шумоизоляцию. Крепежные элементы и фурнитура отличаются высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и механическим нагрузкам. Цена за м2 – от 7000 р.

Монтируются структурные фасады либо двусторонним способом, либо четырехсторонним. Двусторонняя установка выполняется по следующему алгоритму:

Сначала монтируют стоечно-ригельную систему. Устанавливают вертикальные элементы, закрепляя их к верхнему и нижнему перекрытию, затем монтируют ригеля. Некоторые системы собирают без ригелей, поперечный крепеж в таких конструкциях есть только в местах примыкания стекла к перекрытию.
В U-образный паз по бокам стеклопакета вставляют крепежные элементы (прижимы).
Стеклопакеты ставят на опорные подкладки и фиксируют саморезами через прижимы к наружному торцу каркасного профиля.

Кроме механического крепежа (прижимы, саморезы) стеклопакеты крепятся на герметик – им промазывают все места примыканий. После установки остекления швы конструкции заполняют термоизоляционными материалами, и заделывают декоративным слоем.

Четырехсторонний монтаж выполняется без какого-либо механического крепежа. Стеклопакет сов всех сторон приклеивается к несущей конструкции герметиком.

Остекление фасадов зданий: тенденции современности

Особенности стеклопакетов