Современные фасадные системы - проблемы и решения

Пик Групп

Другие публикации

Требования к ограждающим светопрозрачным конструкциям

- Соответствие архитектурно-композиционным решениям фасадов здания.
- Соответствие требуемым параметрам микроклимата помещений и энергоэффективности всего здания.
- Обеспечение безопасности от воздействия комплекса нагрузок и воздействий на светопрозрачные конструкции со стороны окружающей среды.

 

Соответствие архитектурно-композиционным решениям фасадов здания.

Компромисс между архитектурными и интерьерными решениями с одной стороны и соответствия фасадных систем требованиям безопасности и теплоэффективности с другой стороны, лежит в плоскости использования современных крупноформатных стеклопакетов с высокими прочностными и теплофизическими свойствами Основными инструментами, позволяющими максимально приблизить реальную конструкцию к архитектурным требованиям являются:

- использование закаленных стекол

- применение специальных видов архитектурного стекла тонированного в массе и-или с нанесением специальных напылений с зеркальным или тонирующим эффектом

- использование строительных триплексов на основе незакаленных или закаленных стекол для обеспечения максимальной безопасности, особенно при наклонных и горизонтальных конструкциях, а также для создания подвесных светопрозрачных систем (типа «Спайдер»)

- снижение объемов видимых несущих элементов (ригели, стойки, ребра, ванты) за счет использования стеклопакетов повышенной прочности (стеклоблоков).

 

Безопасность

Основными архитектурными решениями в области использования светопрозрачных конструкций, предполагается применение крупноформатных элементов из стеклопакетов с высоким уровнем безопасности.

Особенно это важно для зданий повышенной этажности, или, как принято их называть – высотными зданиями.
Высотными зданиями в странах СНГ со времён СССР считают здания высотой более 75 м или более 25 этажей. В других странах под термином «высотное здание» обычно понимают здание высотой от 35 до 100 м, а здания выше 100 м (в США и Европе — выше 150 м) считаются небоскрёбами. На сегодняшний день невозможно дать чёткого определения понятия «высотное здание», хотя в общих случаях таковым можно считать здание от 14 этажей и высотой более 50 м.

Высотные здания могут иметь разное назначение: быть гостиницами, офисами, жилыми домами, учебными зданиями. Чаще всего высотные здания выполнены многофункциональными: помимо помещений основного назначения в них размещаются автостоянки, магазины, офисы, кинотеатры и т.д., что в свою очередь накладывает определенные требования к проектированию и возведению зданий попадающих в эту категорию, и особенно касательно светопрозрачных ограждающих конструкций.

Одним из главных факторов, влияющих на безопасность ограждающих конструкций, является ветровая нагрузка.
При современном строительстве, особенно в зоне плотной застройки высотными зданиями, на первый план выходит решение задачи влияния форм зданий и их взаимного размещения на величину ветровой нагрузки, которая, как показывают расчеты, может в значительной степени отличаться от значений, полученных стандартными методами.

 

Влияние формы здания на величину ветровой нагрузки

 

Энергоэффективность

Тенденции в повышении энергоэффективности светопрозрачных ограждающих конструкций можно разделить на 2 большие категории:

- Классические методы: повышение камерности стеклопакетов, увеличение сопротивления теплопередачи за счет использования низкоэмиссионных стекол, применение многокамерных профильных систем и сисстем со сложными многоуровневыми термостами, использование специальных систем для выполнения зон примыканий с несущим конструкциям здания и т.п.

- Новационные методы, которые в общем подходе ни в коем случае не заменяют, а дополняют мероприятия по повышению энергоэффективности ограждающих конструкций: интегрирование в фасадную систему рекуператоров, что позволяет снизить затарты на климатику здания на 25-28% (в том числе на кондиционирование в жаркое время), а также применение электробогреваемых стекол, благодаря которым, можно превратить светопрозрачные ограждающие конструкции в активную часть климатической системы здания.

 

Пример неэффективного применения светопрозрачных конструкции

 

 

Принципиальная схема фасадного остекления на основе бесстоечной системы с интегрированными вентиляционными рекуператорами.

Принцип ригельного фасадного остекления заключается в том, что стеклопакеты с вертикальными светопрозрачными дистанциями закреплены только в горизонтальных ригелях и при этом отсутствуют вертикальные алюминиевые стойки.

 

Принцип энергосбережения

 

В большинстве случаев необходимо обеспечить подпор свежего воздуха в помещении – на картинке представлена схема, когда излишки приточного воздуха подаются в общую зону через систему рекуперации и перетекают в смежные помещения через переточные решётки или естественные неплотности в конструкции.

 

Для некоторых объектов, особенно медицинских помещений или объектов питания важно обеспечить избыточное разряжение воздуха в рабочей зоне – на картинке представлена схема, когда из рабочей зоны под потолком должен удаляться основной объём воздуха, а приток воздуха в большей степени подаётся в общую зону через переточные решётки и в меньшей степени через систему рекуперации внешнего воздуха.

 

Повышение энергосбережения светопрозрачных фасадных конструкций с помощью электрообогреваемого стекла

Принцип работы электрообогреваемого стекла (ЭОС) состоит в нанесении на его поверхность сплошного слоя из оксидов металлов и других сплавов. Он обеспечивает равномерный нагрев всей площади стекла при подаче электрического напряжения. Этот слой очень тонкий и абсолютно прозрачный, поэтому внешне такое стекло практически не отличается от обычного. Обнаружить электропроводящий слой можно только при наличии специального оборудования. Кроме того, этот слой находится внутри, между стеклами, поэтому надежно защищен от негативного воздействия внешней среды.
Подключение конструкций с обогреваемым стеклом к системам автоматического управления климатом здания гарантируют эффективное энергосбережение.

Чувство комфорта в любом помещении зависит не только от окружающей температуры, но также и от близости холодных поверхностей. Человеческое тело с температурой (кожи) приблизительно 28°C, отдает тепло, когда приближается к холодным поверхностям, таким, как остекление, имеющее, относительно, невысокие теплотехнические характеристики по сравнению с непрозрачными ограждающими конструкциями, сопротивление теплопередаче которых выше чем у светопрозрачных в разы. Возникает дискомфортное чувство холода. Использование энергоэффективного остекления с элетрообогревом не только ограничивает потери тепла, но и уменьшает чувство дискомфорта, вызванное близостью холодных поверхностей и тем самым расширяет зону комфорта в помещениях, имеющих значительные площади светопрозрачных конструкций различного типа (оконные системы, фасадные системы).

Испытания стекла с электрообогревом выявили ряд существенных преимуществ его применения в оконных конструкциях:

- Существенное снижение потребление энергии другими источниками обогрева помещений для поддержания комфортной температуры (более чем на 40%).

- Не сушит воздух, не требует дополнительной вентиляции и увлажнения помещений.

- Создает более комфортные условия в помещении, чем при использовании воздушного отопления.

- До 90% процентов своей энергии ЭОС тратит на обогрев помещения, независимо от температуры на улице.

- Т.к. 25% всех теплопотерь происходит через оконные конструкции, а использование стеклопакетов с электрообогреваемым стеклом сводит эти потери к нулю (сопротивление теплопередаче при использовании электрообогреваемого стекла равно бесконечности, т.к. поверхность стекла имеет ту же температуру, что и воздух в помещении)

- При необходимости создает тепловые зоны, дополняя или заменяя основные нагревательные системы.

 

По материалам компании "ПИК Групп"