Руководство для архитектора: застекленные фасады

Алюминиевые остекленные фасады широко распространены и используются не только для офисных помещений, но и жилья. Этот вид защиты фасада от внешних факторов достаточно эффективен, имеет множество положительных качеств. Существует несколько способов организации остекления.

Что такое застекленные фасады?

Этот вид отделки чаще всего присущ административным и офисным зданиям, так как придает им солидность, не требует сложного ухода, достаточно дорог. Однако некоторые застройщики используют этот вид остекления, частично или полностью оформляя фасад. Его основные функции заключаются в следующем:

Защита зданий от осадков, ветра, солнца.
Остекление пропускает солнечные лучи, поэтому в помещении всегда достаточно комфортно.
Стена может быть полностью стеклянной, можно установить открывающиеся элементы для вентиляции. При использовании соответствующего двойного остекления внешняя среда будет эффективно изолирована, создаст буфер горячего воздуха.
Привлекательный внешний вид и отсутствие необходимости в уходе за материалами, по прочности качественное остекление не уступает кирпичным стенам.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость такого остекления: один квадратный метр стоит около 4 тысяч.

Совет: при использовании такого остекления на парковках и первом этаже рекомендуется делать высокое основание из камня или другого прочного материала. Довольно часто при выходе из строя машины получается биение окон.

Способы монтажа окна

Фасадное остекление, профиль которого выполнен из алюминия, имеет ряд преимуществ, но немаловажным аспектом является правильность монтажа. Если конструкцию не профессионально монтировать, она потеряет свои технические свойства. Самостоятельно выполнить работу по установке профиля сложно. Лучше всего нанять для этого опытных монтажников, имеющих соответствующие навыки и оборудование; Особенно сложно работать с высотными конструкциями.

Остекление фасадов может происходить по разным схемам. Часто используется стоечно-ригельный метод: он основан на применении системы ригелей-стоек, которые составляют несущую конструкцию для стеклянных элементов. Элементы часто алюминиевые, это делает конструкцию проще и дешевле. Внешняя часть рамы закрыта остеклением. Для того чтобы стекло не упало, его фиксирует прижимной механизм. Декоративный вид придают специальные накладки, маскирующие его.

Стандартная ширина рейки не превышает 6 см. С помощью этих элементов удается создать ощущение, что стена здания полностью стеклянная. Стекла могут быть любой формы, при желании можно использовать стандартные плоские или выпуклые, если вы хотите обойти какой-либо дизайн или сделать декоративные выступы на фасаде.

Совет: этот вид установки довольно прост, в случае повреждения стекла его легко заменить. Если ваши стены испытывают сильное внешнее воздействие, то именно такой способ крепления является наиболее удобным и выгодным.

Стойко-ригельный полузакрытый способ крепления: Этот способ аналогичен рассмотренному ранее варианту, однако стропы устроены по-другому, обшивка может быть длинной, а фиксация происходит с помощью герметика и уплотнителя. Недостатком метода является сложность замены в случае повреждения стеклопакета. Полосы между стеклами менее заметны.

Стопорно-ригельное фасадное остекление серии RF 50

Структурное фасадное остекление из алюминиевого профиля – еще один способ размещения стекла. Гибс в данном случае не применяется. Между стеклами имеется зазор, не превышающий 30 мм. Швы проклеены герметиком, в результате получается бесшовная конструкция большого размера. Внешний вид такого остекления наиболее интересен, но при монтаже возникают некоторые проблемы. Алюминий можно использовать для малоэтажных домов, так как он не выдерживает большой вес конструкции при большой этажности.

Совет: Если требуется создать структурное остекление для высотных зданий, применяется каркас из стальных элементов. Он плотнее, чем алюминий.

В структурном остеклении не используются обычные окна: требуются нестандартные. Особенность в том, что стекло снаружи превышает размеры стекла, расположенного с внутренней стороны.

Для того чтобы сделать конструкцию прочнее, используйте закаленное остекление. Они хорошо переносят большие нагрузки, выдерживают прямое попадание камней, поэтому не боятся сильного ветра, агрессивных моющих средств, песка, мелких камней, принесенных ветром, и хулиганства. Чтобы сделать конструкцию герметичной, используйте специальные герметизирующие швы и высокопрочный силиконовый герметик.

Совет: чтобы сделать фасад визуально монолитным, герметик нужно подобрать того же цвета, что и стекло.

Структурное остекление фасадов

полуструктурное остекление

Отличается от конструктивного использованием специальных штапиков вместо швов, закрытых герметиком. Прижали стеклопакет к раме, не дают ему отойти. Каркас остекления выполнен из твердого металла. В качестве дополнительных элементов выступает алюминий. Полуструктурное остекление по сравнению со структурным более конструктивно. Он позволяет монтировать открывающиеся элементы, ставить окна с внутренней стороны здания. При повреждении стеклопакета его легко заменить на новый.

Полуструктурное остекление фасадов на основе алюминиевых профилей RF 50SSG

Метод остекления паука

Спайдер – особый вид крепления, служащий для удержания остекления. Внешне он отдаленно напоминает лапки паука. Крестовина зажимается остеклением, по краям которого имеются специальные отверстия. Фиксирующий элемент обладает эластичностью. Для этого типа остекления требуется использование закаленных стеклопакетов, так как они распределяют нагрузку на углы. Такой способ остекления позволяет закрыть ригели, торцы пола и стены, декорировать колонны. Фасад может быть подвешен с помощью тросовой системы, в этом случае использование дополнительных опор не требуется.

Метод остекления паука

Подбор стеклопакета

Фасадное алюминиевое остекление имеет большую, по сравнению с пластиковыми окнами, нагрузку, поэтому при его установке требуется использование специальных видов стеклопакетов. Прежде всего, следует использовать закаленное стекло: обычно оно не выдерживает высоких нагрузок и лопается. Количество стеклянных камер может быть различным. Двойные стеклопакеты самые дешевые, но тепло держат хуже двухкамерных, которые наиболее оптимальны для фасада. Для северных регионов возможно использование более толстых стеклопакетов.

обратите внимание, толстые окна лучше изолируют тепло и шум, но их масса значительно увеличивается. Вес двухкамерного закаленного стекла 11 кг/м 2 . Алюминиевая рама недостаточно жесткая, чтобы выдержать очень тяжелую конструкцию.

Заключение: алюминиевое фасадное остекление – вполне современное решение для отделки зданий. Он позволяет решить несколько задач, обладает высокой прочностью, долговечностью и привлекательным внешним видом.

Как указать: застекленные фасады

Застекленные фасады гламурны. Вот как выбрать лучшие компоненты для ваших нужд.

Архитекторы: продемонстрируйте свой следующий проект через Architizer и подпишитесь на нашу вдохновляющий информационный бюллетень .

В своих лучших проявлениях застекленные фасады сегодня являются одним из самых узнаваемых и гламурных компонентов зданий. Однако, характеризующиеся бесконечными итерациями и настройками, они не совсем простое архитектурное решение для разбора. Мы поговорили с Марком Симмонсом, руководителем консалтинговой группы по дизайну и фасадам. Фронт, который заверил нас, что «вопрос о том, как указать, не так уж прост». Занимая позицию в авангарде консультирования по ограждающим конструкциям и фасадам зданий, Front может похвастаться непревзойденным портфолио специально разработанных систем навесных стен, заказных систем облицовки и геометрически сложных форм зданий.

По словам Симмонса, «каждый проект уникален по своей географии, климату, клиентуре, группе пользователей и так далее. Таким образом, начало проекта заключается в том, чтобы заглянуть во все эти углы, чтобы определить критерии, которые могут быть очень обширными. Простые включают защиту от солнца, тепловой комфорт, блики и способность противостоять ветру и сейсмическим условиям».

Базовая категоризация

Ненесущая стена: Навесная стена представляет собой ненесущую наружную стену, которая свисает с конструкции, как занавес, и обычно крепится к плитам перекрытия здания. Навесная стена не несет никакой собственной нагрузки, создаваемой зданием, и поэтому должна поддерживать только собственный вес. Стена передает ветровую нагрузку на основную конструкцию здания через соединения с колоннами и перекрытиями здания.

Красивые и очень функциональные, навесные стены спроектированы таким образом, чтобы противостоять проникновению воздуха и воды, выдерживать колебания, вызванные ветром и сейсмическими силами, и обеспечивать тепловой барьер между внутренним и внешним пространством. При проектировании для больших зданий навесные стены почти всегда изготавливаются в соответствии с потребностями индивидуального проекта.

Стена магазина: Расположенная на первом этаже фасадная стена представляет собой ненесущую застекленную стену, которая проходит между плитой перекрытия и конструкцией здания наверху. «Сегодня обычные витрины с алюминиевыми профилями и стеклом размером 5 на 10 футов иногда считаются банальными; люди хотят кубик Apple. Но во многих отношениях это своего рода чудо, потому что оно экономично и довольно приятно», — сказал Симмонс.

Элис Талли Холл в Линкольн-центре исполнительских искусств от DS + R; образ через DS+R

Системы каркаса

Палочные системы: Ненесущие стены системы Stick полностью собираются на месте. Они построены из длинных вертикальных профилей или опорных стоек, прикрепленных к конструкции здания. Как правило, более короткие горизонтальные выступы проходят между вертикальными импостами, создавая прямоугольную рамку, которая связывает стекло со всех четырех сторон. Материал заполнения — в данном случае стекло — затем устанавливается в эти рамы на месте.

Разработанный в сотрудничестве с Front, Grace Farms by SANAA имеет застекленный фасад с безрамной системой стержней.

Стойки обычно состоят из алюминия, стали, которая прочнее, но дороже алюминия, дерева и бетона. Системы стержней также могут быть созданы с использованием стекла, которое не имеет рамы по вертикали, но захватывается в горизонтальном направлении, как показано на Grace Farms.

Системы стержней, которые связаны с более дорогостоящим и специализированным трудом на месте, наиболее распространены среди малоэтажных и средних застекленных зданий. «Есть четыре основных способа прикрепить стекло к раме», — сказал Симмонс. «Он либо крепится с помощью конструкционного силикона, либо защелкивается, либо закручивается болтами, либо закрывается герметичным колпачком».

Унифицированные системы: Унифицированные системы навесных стен состоят из больших стеклянных блоков, которые собираются в рамы на заводе и, таким образом, доставляются на строительную площадку уже как непрерывная система. Эти блоки могут быть спроектированы так, чтобы охватывать несколько этажей или горизонтальные модули, и могут включать в себя несколько элементов облицовки, включая работающие вентиляционные отверстия и окна. Одной из отличительных черт модульных систем является то, что, поскольку они собираются в среде с контролируемым климатом, производители могут гарантировать высокое качество, включая защиту от воздуха и влаги. Завершенные на заводе блоки затем отправляются на проектную площадку и поднимаются на фасад здания, как правило, с использованием напольного оборудования, монорельсов, передвижных уличных кранов или башенных кранов.

Полуунифицированные системы: Полуагрегатные системы сочетают в себе некоторые преимущества как стержневых, так и блочных систем навесных стен. В отличие от стержневых систем, где стекло доставляется на строительную площадку само по себе, каждый кусок стекла предварительно вклеивается в меньшую металлическую кассету, которая в конечном итоге фиксируется на месте в большую раму. В результате сборка на месте включает в себя соединение металлических компонентов каркаса с помощью прокладок, что является быстрым и безопасным. Это также исключает необходимость нанесения конструкционного силикона на месте. «Никто не любит работать со структурным силиконом на месте; это действительно случается, но если вы можете этого избежать, вы должны это сделать», — сказал Симмонс. «Структурный силикон всегда лучше всего делать в заводских условиях с контролируемым климатом опытными техниками».

Перемычки: Поскольку системы навесных стен охватывают плиты перекрытия, существует потребность в непрозрачном облицовочном материале, который будет скрывать край плиты, колонны и любые механические системы, расположенные между каждым этажом. Вот где в игру вступает перемычка из стекла. Для достижения непрозрачности стекло перемычки обрабатывается фриттой, пленкой или включается в сборку, называемую теневой коробкой. Перемычки можно использовать для создания полной гармонии со зданием или создания визуальных контрастных эффектов. При детализации перемычек также следует учитывать такие функции, как теплоизоляция, звукоизоляция и защита от огня.

Центр культурного фонда Ставроса Ниархоса, разработанный Renzo Piano Building Workshop по согласованию с Front, представляет собой 24-метровую стену из композитной стали и конструкционного стекла с наружными жалюзи с электроприводом; изображение через Dezeen

Производительность здания

Энергоэффективность: Строительство воздухонепроницаемого застекленного фасада с высокой изоляцией требует тщательной детализации и точного выбора материалов. Как было показано в предыдущей статье «Как скоро мы увидим, что окна с четырехкамерным остеклением станут нормой?», Институт пассивного дома утверждает, что для достижения наивысшего уровня эффективности здание должно быть оснащено низкоэмиссионными стеклами, заполненными аргоном. (самый распространенный) или газ криптон (самый дорогой).

Сегодня системы остекления изготавливаются для пропускания достаточного количества видимого света при минимальном притоке тепла. При просмотре стеклянных изделий для наружного применения производители предлагают несколько значений, которые помогут вам определить тепловые характеристики конкретного изделия. Вот некоторые из них, о которых следует помнить:

Низкоэмиссионное стекло: Низкоэмиссионное стекло имеет микроскопически тонкое прозрачное покрытие, которое отражает длинноволновую инфракрасную энергию и, следовательно, имеет более низкий коэффициент излучения. Этот теплоотражающий материал отражает как нагретый, так и охлажденный воздух обратно внутрь здания, не позволяя ему вытекать наружу.
Коэффициент солнечного тепла (SHGC): SHGC — это доля солнечного излучения, проникающая через застекленный фасад или, что более традиционно, через оконные стекла. SHGC выражается числом от 0 до 1. Чем ниже коэффициент солнечного тепла окна, тем меньше солнечного тепла оно передает.
Коэффициент пропускания визуального света (VLT): VLT — это процент переданного визуального света, который проходит через остекление. Когда важно хорошее дневное освещение, желательна более высокая VLT.
Интегрированная фотоэлектрическая система здания (BIPV): BIPV становится все более популярным подходом к использованию обшивки здания в качестве средства сбора солнечной энергии. Ведущими производителями фотогальванического стекла являются Onyx Solar и PolySolar.

Акустика: С распространением высотных застекленных зданий в шумных городских районах предписанные акустические требования стали преобладающей проблемой при проектировании ограждающих конструкций зданий. Для оценки акустических характеристик архитектурных изделий используются несколько классификационных индексов, в том числе класс звукопропускания (STC) и класс звукопропускания внутри помещений (OITC).

Безопасность: По словам Симмонса, «примерно каждый пятый проект, который мы делаем, имеет явные проблемы безопасности, которые доминируют над другими соображениями». Включая защиту от техногенных и стихийных бедствий, консультанты по фасадам в сотрудничестве с консультантами по безопасности могут дать несколько рекомендаций, если вы проектируете объект повышенной опасности.

Здание IAC Фрэнка Гери; изображение через Ричарда Колера

эстетика

Тип стекла, который вы выбираете для своей облицовки, — это один из путей, с помощью которого вы можете создать индивидуальное застекленное лицо. К ним относятся, помимо прочего, цветное стекло, фритированное стекло, травленое стекло, зеркальное стекло, отражающее стекло, узорчатое стекло и канальное стекло.

«Одна вещь, которую следует помнить, это то, что отражающее стекло не означает лучшую энергоэффективность. В наши дни спектральная селективность покрытий определяется на молекулярном уровне. Таким образом, покрытия могут быть очень хорошо спроектированы, оставаясь при этом относительно прозрачными. Другие спроектированы так, чтобы обеспечить широкий диапазон отражательной способности и цвета, предоставляя людям более эстетичный выбор».

Стекло с низким содержанием железа: Стекло с низким содержанием железа производится с более низким содержанием железа, чем стандартное прозрачное стекло, и часто используется, чтобы избежать заметного зеленого оттенка, который иногда возникает в многослойных стеклянных конструкциях.

Прозрачность и сменное стекло: Стекло может варьироваться от практически прозрачного до почти непрозрачного. В настоящее время Front использует переключаемое стекло, в котором используется электрохромная технология для переключения между прозрачным и непрозрачным состоянием. Сегодня двумя мировыми лидерами в области электрохромных материалов являются View Glass и Sage Glass.

Геометрическая настройка: Многие фирмы, в том числе Zaha Hadid Architects и Gehry Partners, создали застекленные фасады сложной геометрической формы, демонстрирующие, что возможности эстетической персонализации безграничны. Если вы представляете небольшую фирму, надеющуюся создавать скрученные профили на заказ, лучше всего проконсультироваться со специалистом по застекленным фасадам, так как они смогут выйти за рамки стандартной спецификации и, таким образом, помогут вам согласовать дизайн, установку и бюджет.

Когда дело доходит до большинства средних и крупных проектов, часто лучше всего работать с консультантом по ограждающим конструкциям или консультантом по фасадам. Тем не менее, как профессор Принстонского технологического института и Технологического института Джорджии, «одна вещь, которую я говорю своим студентам, — не пренебрегать готовыми вещами», — сказал Симмонс. «В основном все, что есть в наличии, изначально было кастомным. Она была изобретена кем-то по очень конкретным причинам в очень конкретное время, а затем стали популяризировать преимущества той системы, чем бы она ни была».

«Несмотря на то, что они не причудливы, они часто являются свидетельством выживания сильнейших в своего рода войне строительных технологий».

Тематические Исследования

Стекло уже не тот тонкий и негибкий материал, каким оно было раньше. Улучшения в производственном процессе сделали его прочнее, чище и тоньше, чем когда-либо прежде. Эти высокопрочные листы можно формовать на станках, в специальных печах или на месте без разрушения; позволяя архитекторам создавать скульптурные стеклянные здания. Эти фасады изгибаются, изгибаются и колеблются, доказывая, что в нашем параметрическом настоящем гнутое стекло — это волна будущего. Проверьте полную историю здесь.

Многоуровневое пространство, навесные стены уравновешивают условия вдоль оболочки, чтобы контролировать тепловое расширение, движение, охлаждение, освещение и отвод воды. Взяв образцы инновационных систем навесных стен, следующие проекты иллюстрируют различные типы каркаса и установки. В совокупности они начинают показывать, как навесные стены могут быть определены и реализованы в результате сотрудничества между архитекторами и производителями. Проверьте полную историю здесь.