Яким повинен бути фасад? Відповідь на дане запитання постійно змінюється. Пріоритети замовників та технологічні можливості фокусують увагу на певні фактори. Якщо в кінці 90-х в тренді були яскраві кольори та максимальна дзеркальність, то зараз це енергоефективність та комфортність.
Варіанти структурних фасадів. З приклеюванням за зовнішнє скло (зліва) та за внутрішнє скло (справа)
На жаль загострення уваги на певних моментах приводить до того, що упускаються не менш важливі фактори. Для прикладу, перегони за енергоефективністю можна довести до абсурду зменшуючи довговічність системи за рахунок зміни температурних режимів в середині її елементів.
Володимир Шеверя
інженер технічної підтримки "Провентусс"
Ми часто дискутуємо про гарантійні строки для певних елементів фасаду, але чи тотожні поняття гарантійний та проєктний строк експлуатації будівлі чи фасаду? Як поєднати вимоги проєктування конструктивних рішень для висотного будівництва (ДБН В.2.2-24:2009) з терміном служби мінімум 150 років, європейські правила проєктування фасадів на строк експлуатації мінімум 25 років та гарантії на певні елементи фасаду 5-10 років?
Інвестор повинен усвідомлювати, що прийняття певних рішень на стадії будівництва буде мати наслідки в довгостроковій перспективі. Що реально визначає строк експлуатації будь-якої системи? Цим фактором є найслабкіший елемент. Невелика деталь, яка вийде з ладу, змінить властивості або хоча б змінить своє положення через 5 років, не дозволить всій системі повноцінно працювати надалі.
Природні впливи поступово підвищуються (хімічні осади, температурні перепади, вітрові навантаження, сейсмічна активність, тощо). Але чи існують реальні технології, що довели можливість довгострокових надійних рішень, які однаково добре витримують урагани та тайфуни, землетруси, кислотні дощі, ультрафіолетове випромінювання та екстремальні вологість, засуху, спеку, морози та дають можливість не обмежувати творчі задуми архітекторів?
Така технологія має більш ніж 50-ти річну історію успішного використання. Дана технологія сьогодні використовується достатньо обмежено, але її згадування можна почути скрізь. Це – структурне скління (Structural Glazing).
Конструктивні відмінності стійко ригельного (зліва) та структурного (справа) фасадів
Основною проблемою даної технології є не технічна, а неналежне використання терміну та підміна його суті в основному в країнах східної Європи. Структурне скління визначають по зовнішньому сприйняттю фасаду. Тобто фасад без зовнішніх планок або з дуже маленькими притискними планками.
Насправді структурне скління є метод кріплення елементів фасаду на несучих елементах без використання механічного кріплення. Такі елементи приклеюються за допомогою силіконових адгезивів – так званих структурних силіконів, які передають всі динамічні та статичні навантаження з зовнішніх елементів на несучу конструкцію. Це в свою чергу означає, що герметик, який заповнює, герметизує шов між панелями/склопакетами не є структурним, як дуже часто його називають. Він є дуже важливим елементом структурних фасадів, але має назву шовного або погодозахисного герметика.
Приклад втрати герметичності фасаду
В чистому виді дана технологія широко використовується для виробництва прихованих стулок фасадних систем з приклейкою, як за внутрішнє скло склопакету, так і за виступ зовнішнього скла.
Дуже популярні на даний час системи візуально подібні до структурних з механічним кріпленням склопакету за допомогою закладних елементів в товщі вторинного герметика мають назву напівструктурних (semi structural, toggled facade systems).
Порівняння теплових схем стійко-ригельного та структурного фасаду
Об'єктивно дані системи є звичайними стійко-ригельними системами з структурним склопакетом. В даних склопакетах, в залежності від місця розміщення закладних елементів, одно або два скла тримаються до закріпленого механічно скла виключно за допомогою структурного склопакетного силікону. Як наслідок, не правильно приймати дані таких «гібридних» систем для порівнянь характеристик структурного фасаду та стійко-ригельного, підвидом якого вони є.
Відділивши термін «структурний фасад» від певних паразитуючих нашарувань попробуємо звернути увагу на додаткові реальні технічні завдання, які вирішує дана технологія та реальні параметри систем з використанням структурного скління.
Естетика та експлуатаційні видатки та довговічність
Звичайний фасад та структурний відрізняються наявністю виступаючих елементів. Ці елементи візуально розділяють фасад, добавляють йому певної «важкості» на відміну від однорідних структурних фасадів з тонкими майже непомітними швами. Кожен виступаючий елемент є місцем накопичення бруду, який з часом дощові води вимивають на фасадні елементи. Очищення плоского фасаду є значно ефективнішим, швидшим та може бути виконано за допомогою миючих роботів. В структурних фасадах ущільнення елементів відбувається мокрим методом за допомогою силіконових герметиків.
Шви виконані мокрим методом є герметичними, у них відсутні місця стикування та мають більшу здатність компенсувати постійні коливання та термічні зміни в фасаді. На відміну від гумових ущільнювачів вони не потребують періодичного технічного обслуговування (змащування), не вискакують з часом з посадочних місць, порушуючи герметичність фасаду та не піддаються старінню. Це в довгостроковій перспективі здатне значно зменшити експлуатаційні та сервісні видатки.
На першому структурному фасаді за 50 років експлуатації зміни характеристик матеріалів DOW (Dow Corning) не перевершують 5%.
Підвищення енергоефективності фасадної системи
В структурних системах відсутні металеві елементи, що в проміжках між фасадними елементами виступають до зовнішньої поверхні фасаду. Внутрішня та зовнішня частини відділяються герметиком з набагато нижчими показниками теплопровідності ніж елементи механічного кріплення. А шов заповнений утеплюючою підкладкою та герметиком.
Приклад напівструктурної системи з утепленим швом (джерело: SCHUECO)
Твердження про гірші параметри структурних фасадів є якраз випадком використання терміну структурний фасад для напівструктурних систем з механічним кріпленням склопакету за допомогою вкладок в склопакетному герметику. Використання в даних системах стандартної стійки та кріплення за внутрішнє скло, звичайно, може погіршувати теплотехнічні характеристики фасаду. Хоча при механічному кріплені за внутрішнє скло та використання в швах утеплюючих підкладок під шовним герметиком енергоефективність значно підвищується (мал. 4).
Шумоізоляція
Акустичні хвилі можуть передаватись декількома механізмами. Одним із них є передача акустичних коливань із зовнішніх елементів на внутрішні конструкції через кріпильні елементи. В структурних фасадах така передача значно обмежена за рахунок еластичності структурного силікону та відсутності жорстких елементів, що можуть слугувати провідниками акустичних хвиль. В поєднанні з вертикальними та горизонтальними шумоізоляційними системами примикань фасаду, шумоізоляційними вставками в порожнини фасадної системи можливо досягти виняткових показників шумоізоляції.
Використання в екстремальних умовах
Технологія структурного скління дозволяє проєктувати фасади з підвищеною протизламністю, стійкістю до ураганів та тайфунів, вибухових хвиль, сейсмостійкістю, здатні експлуатуватись в умовах високих та низьких температур та значного УФ випромінювання, тощо.
Здатність силіконових герметиків компанії DOW зберігати еластичність в діапазоні температур від -50°C до +150°C та стійкість до дії УФ випромінювання дозволило реалізовувати проєкти як в Антарктиді, так і в пустельному кліматі Невади.
Здатність витримувати значні навантаження та ексклюзивні конструкторські рішення дозволяють проєктувати будівлі зі стійкістю до динамічних навантажень більше 9 кПа без необхідності значно збільшувати товщину фасадної системи. А це означає, що фасад зберігає естетичну витонченість і одночасно відповідає дуже жорстким технічним вимогам.
Якщо в звичайних системах склопакет є елементом, що навантажує раму або несучу конструкцію, то в структурному фасаді вклеєний склопакет додає жорсткості системі та забезпечує збереження геометричних розмірів без потреби періодичних регулювань.
Така система працює не як набір зібраних елементів, що виконують певне технічне завдання, а структурний елемент фасаду починає працювати як одна система (певні навантаженні приймаються елементами, які до цього самі створювали навантаження).
Здатність витримувати енергію вибуху дає можливість забезпечити безпеку громадських місць при збереженні прозорості огороджувальних конструкцій.
Так само еластичність з'єднання та здатність до значних відхилень дозволяє витримувати значні сейсмічні навантаження без пошкодження елементів скління. В останній час це стає все більш актуальним питанням в зв'язку зі значним підвищенням сейсмічної активності на планеті та близькості сейсмічно активної зони Вранча в Румунії.
Більш детально для кожного з аспектів, коротко згаданих в статті, а також по технологіям прозорого фасаду компанії DOW, пожежостійким примиканням фасадів, шумоізоляції примикань та фасадних систем компанії SIDERISE необхідно зосередитись в окремій статті або в форматі спеціалізованих конференцій та семінарів.
Володимир Шеверя
Технічна та проєктна підтримка
Інноваційні матеріали та технології
GSM +380 503 179 705
тел./факс. +38 048 734 21 90
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.proventuss.eu
