Фасадные системы из стекла: преимущества застывшей жидкости


Стекло – это жидкость, находящаяся в застывшем состоянии. Основными компонентами, образующими стекло, являются кварцевый песок и сода. Кроме основных сырьевых компонентов используют различные добавки, например, для окрашивания стекла в желаемый цвет, его тонировки.


На протяжении веков «вечными» фасадными материалами считались кирпич, камень, плитка и некоторые другие. Весомые, грубые, «зримые» стены прочно вошли в сознание, и, казалось, что альтернативы им быть не может. Однако в современном лейтмотиве архитектурно-строительных технологий в области фасадов тяжело представить объекты недвижимости без ассоциации с вертикальными стеклянными поверхностями, в которых отражается голубое небо. Нынешние высококлассные проекты во многом следуют тенденции роста ввысь. И абсолютно логическим ее продолжением служит придание экстерьеру здания надлежащей «харизмы» – высоты, легкости, неконтрастности. Тяжело представить себе «кирпичный» небоскреб – он будет иметь «тяжелый» внешний вид, «давить» на окружающую урбанистическую среду, казаться эдаким монстром. И здесь облачение фасада в стекло является единственной возможностью сделать объект визуально «легким» и «воздушным». Кроме того, качественная фасадная система даст фору кирпичу в отсутствии такой проблемы как высолы, плитке – обрушения. Стеклянный фасад – незаменимое решение для реконструируемых объектов, способное скрыть недостатки конструкции, дефекты стен, их кривизну. И это не говоря уже о полном решении проблемы звукоизоляции от внешней среды. Именно стекло обладает уникальными способностями, которые, кроме него, не имеет ни один из материалов – оно прозрачно и способно отражать. Ныне стеклянный фасад стал не просто элементом строительства, это – уже сложившаяся философия.
Когда в строительстве объектов недвижимости впервые были применены фасады из стекла, это было необычно и удивительно, потому что стекло в массовом сознании всегда ассоциировалось с хрупкостью. Но в современном фасадном остеклении нет места «всякому» стеклу: теперь к этому материалу предъявляются особые требования. Требование первое и, пожалуй, самое главное: стекло, используемое в фасадном остеклении, должно быть безопасным, так как при его разрушении массивные куски, падающие с большой высоты, подобны гильотине. Поскольку лицевая сторона высотных зданий в основном обращена непосредственно на улицу, и на тротуарах почти всегда есть люди, сложно представить, насколько это опасно.
Сегодня безопасное стекло – это стекло с пленочным покрытием или закаленное. Прочность закаленного стекла на изгиб и удар в 5 – 6 раз больше прочности обычного стекла, при этом повышается и его термическая стойкость. Разбитое закаленное стекло распадается на очень мелкие осколки, которые, к тому же, не имеют острых краев. Это регламентировано требованиями стандартов качества: при контрольном разрушении острым молотком массой 75 грамм закаленное стекло должно иметь не менее 40 осколков в квадрате 50х50 или 160 осколков в квадрате 100х100 миллиметров. Благодаря новым технологиям, в последнее время появляются все новые виды безопасного стекла: ударопрочное, пуленепробиваемое, огнеупорное, стекло с различными дополнительными «функциями».
Что касается «зрительных эффектов», то стекло может быть тонированным, зеркальным или рефлекторным.
Правда, применительно к фасадным системам, все плюсы и минусы такого стекла нужно рассматривать с архитектурной точки зрения. Если здание стоит в «тесноте», то есть его окружают другие постройки, отражающиеся в нем, то эффект фасадной системы из стекла может быть не только положительным. В этом случае вероятны искажения отражений, и здание с зеркальным фасадом может снаружи походить на часть комнаты смеха или даже комнаты страха. Поэтому предпочтительнее использовать безопасное стекло с пленочным покрытием, так как оно почти не дает искажения. Если нет особой необходимости в четком отражении, то лучше всего использовать закаленное стекло.
Для того, чтобы фасадная система несла на себе не только эстетическую нагрузку, но и функциональную, производители предлагают использовать в остеклении фасадов стеклопакеты с энергосберегающим стеклом. Энергосберегающее стекло – это стекло с тонким, практически незаметным покрытием, которое обладает способностью пропускать свет и солнечное тепловое излучение – инфракрасное коротковолновое. А инфракрасное длинноволновое, источником которого являются предметы, нагретые до комнатной температуры, отражается обратно в помещение. Предположительно, наличие такого стекла может привести к жаре в помещении в летнее время. Однако, в стеклопакете нагревается и наружное стекло. Оно испускает длинноволновое излучение, которое не попадает в помещение, отражаясь от энергосберегающего покрытия внутреннего стекла. Кстати, это позволяет значительно снижать затраты на кондиционирование.
Вторая главная составляющая фасадного остекления, после собственно стекла, – профили. Сегодня, благодаря легкости в использовании и эксплуатации, очень популярны профили из алюминия. Правда, в основном, алюминиевые профили применяются для средних и малых пролетов. Стальные профили используются чаще всего для больших пролетов, ПВХ – для малых. Существуют комбинированные профили, делающие конструкцию более прочной (например, алюминий с использованием ПВХ).


На сегодняшний день в Украине используется около 30 видов фасадных систем, но легальных из них (с сертификацией Госстроя) – порядка 10. Насколько надежны «нелегалы», судить сложно, поэтому при заключении договора с оператором рынка или производителем фасадных систем на остекление здания, необходимо проверить наличие сертификата продукции.


ТЕПЛЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ
Эти конструкции хоть и выполнены из отдельных панелей стекла, но представляют собой единую цельную поверхность без видимых соединяющих профилей. Для компенсации колебания температур соседних стеклопакетов и других элементов фасада все же создаются минимальные зазоры между стеклами. Именно поэтому каркас здания должен быть абсолютно прочным, а плиты перекрытия иметь минимальный прогиб.
Для структурного остекления часто применяют стеклопакет особого вида: наружное стекло делается немного длиннее, чем внутреннее. Это позволяет крепить одновременно два стекла – наружное и внутреннее, что, несомненно, делает всю конструкцию более надежной. Наружное стекло приклеивается к опорной рамке, а внутреннее упирается на резиновый уплотнитель. Некоторые фирмы не обходятся только приклеиванием стеклопакетов, а используют дополнительную механическую фиксацию. В этом случае опорная рамка немного продлевается и загибается за край стекла наружу. Конечно, алюминиевая рамка становится заметна на фасаде, но, к сожалению, пока еще не изобретен способ, который мог бы «незримо» повысить безопасность всей системы в целом. По мнению специалистов, механическое крепление – отнюдь не излишняя перестраховка. Дело в том, что термостойкость самого лучшего на сегодняшний день клея – менее 200°С, и в случае пожара именно механическое крепление позволит стеклопакету удержаться на месте.
Есть и совершенно особые стеклопакеты, у которых край стекла фрезерован под углом 45 градусов. Алюминиевый уголок в таком случае остается в плоскости стекла и механическая поддержка практически не видна. Очень важно то, что эта система позволяет встраивать верхнеподвесные окна, открывающиеся наружу, которые в закрытом состоянии ничем не отличаются от неподвижных блоков.


МНЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
Иван Процедило, руководитель киевского офиса компании «Orion Glass»: «Если говорить о действительно безопасной продукции, безопасном стекле, то в Украине существует многочисленное предложение, соответствующее украинским стандартам УкрСепро. Однако значительная часть такой продукции, предлагаемой производителями и посредниками, не проходит стандартизации по международному стандарту качества ISO 9002. Вообще же, нормы ISO куда жестче; продукция, прошедшая сертификацию по ним, действительно качественна. Украинские же нормы пока несовершенны, равно как и сама процедура сертификации стекла.
Среди безопасного стекла много говорят о закаленном. Закаленное стекло, с применением пленочного покрытия, предусматривает четкие стандарты разрушения и может противостоять силовым воздействиям, в частности, «тупым» ударам. Однако закаленное стекло, как правило, чувствительно к точечным ударам и, под их действием, пусть и относительно безопасно для человека, но разрушается. Действительно надежным стеклом, при установке которого о возможности разрушения и причинения вреда человеку речь не идет, является система триплекс. Даже при сильном ударе оно, удерживаемое специальной поливинилбутиральной пленкой, расположенной между полированными стекольными листами, не «рассыпается», а остается на месте. Такие решения очень актуальны для высотных зданий в смысле безопасности. При применении триплекса можно не бояться, что даже при сильном ударе изнутри фасадная панель обрушится наружу. Стоимость простейших триплексных систем при толщине стекла от 9 мм составляет от $24 за м2.
Стоит заметить, что в Украине наблюдается рост спроса на еще один вид продукции из стекла – бронированное стекло, незаменимое для, например, банковских учреждений. Это стекло способно не разрушаться при прямом воздействии автоматического оружия, к примеру, автомата Калашникова с калибром 7,62 мм. Мы сейчас представляем 3-4 разновидности данной продукции, ее стоимость – от $170 за м2».


ТЕПЛО-ХОЛОДНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ


фото: SCHÜCO

Эти системы крепятся не к перекрытию, а к парапетным частям здания и, чаще всего, применяются в реконструируемых зданиях, имеющих в стенах оконные проемы. Часть навесного фасада (в области оконных проемов) должна быть теплой (и выполняющей все функции оконного стекла), а в области глухих стен – холодной (то есть носить декоративный характер). За счет такого разделения фасад и получил определение «тепло-холодный».
И теплые, и тепло-холодные фасадные системы требуют скрупулезного соблюдения определенных технологий. Так, например, в теплых фасадах должна быть предусмотрена гидро- и пароизоляция. А в холодных, за счет того, что применяются не стеклопакеты, а стекла, и существует возможность появления конденсата, делают зазор между самим стеклом и стеной здания, что способствует «высвобождению» влаги. Во все профильные фасады могут быть встроены окна и двери, а многие системы позволяют даже устанавливать солнечные модули с фотоэлементами для аккумулирования солнечной энергии.


«ЛИШНИЙ» СВЕТ
Очень часто нет необходимости в полном остеклении здания. Практически в каждом объекте существуют помещения, которые должны быть «закрыты». В таком случае возможно сочетание стеклопакетов с глухими панелями или частичным зеркальным остеклением. Проблема «лишнего света» легко решается с помощью солнцезащитных жалюзей. Кстати, остекление фасадов затемненным стеклом не всегда является эффективным, даже тех, которые выходят на солнечную сторону. Над этим вопросом специально работали психологи, и выяснилось, что настроение у работников, постоянно находящихся в затемненном помещении, часто бывает подавленным. Искусственный свет никогда не заменит солнца, поэтому в офисах с полным рабочим днем предпочтительнее использовать нетонированные стекла. В крайнем случае, можно частично применить стекла с зеркальным отражением.


МНЕНИЕ ОПЕРАТОРА


Николай Солодовников, директор предприятия «Альтис-Гласс»

Николай Солодовников, директор предприятия «Альтис-Гласс» (реализованные проекты – торгово-офисный центр на ул. Б.Васильковской, универмаг «Украина», Metro Cash & Carry): «Наша компания специализируется на производстве стеклопакетов и фасадных систем. В основном это системы «смешанного» типа: солнцезащитные + противоударные, зеркальные + энергосберегающие.
Спектр используемых систем велик, его формируют пожелания заказчиков, фантазии архитекторов и так далее. Но, как правило, при окончательном выборе системы остекления основную роль играет ценовой фактор. В связи с этим применяемая палитра систем остекления в Украине скудна. Но прогресс в некоторых направлениях радует: например, в области энергосберегающих фасадов, использование которых регламентируется нормативными документами по энергосбережению. Стоит отметить и некоторый прогресс в безопасном остеклении с использованием закаленного стекла. Хотя отсутствие нормативно-регламентирующей базы и достаточных производственных мощностей по данному виду продукции не способствует пока широкому применению безопасных решений. Стоит заметить, что именно применение в фасадных системах безопасного стекла приближает нас к мировым стандартам.


ВЕНТИЛИРУЕМЫЕ ФАСАДЫ
Особую нишу на рынке фасадных систем занимают так называемые «вентилируемые» фасады. Концепция всей системы заключается в создании особого микроклимата в помещении (нужного уровня освещённости, температуры, влажности, циркуляции воздуха). Двойной вентилируемый фасад – это оболочка, которую «надевают» на основной фасад здания. На некотором расстоянии от стены здания (до 0,6 метра), навешивается конструкция из системных профилей и стекла, которая выполняет декоративные и защитные функции. Можно сказать, что это дополнительный «щит», который принимает на себя ветровые нагрузки, осадки, испытывает перепады температур и воздействие внешней среды. Для создания вентилируемого фасада обычно используют одинарное глухое остекление и «холодный» профиль. Вентилируемые фасады, безусловно, являются «теплыми». Поэтому система крепления ничем не отличается от крепления теплых фасадов.


КАК ОН ВЕНТИЛИРУЕТ?
Между двумя фасадами (настоящим и навесным) оставляется воздушная камера, в которой осуществляется циркуляция воздуха за счет действия таких факторов как перепад температур, давления и др. Вентиляция устраивается либо поэтажная, либо через этаж (на внешнем фасаде устанавливаются специальные решетки). Устройство вентиляции на всю высоту здания невыгодно, так как требует применения дорогостоящих насосов для подачи воздуха.
Идеальным можно считать симбиоз вертикальной и горизонтальной циркуляций воздуха между двумя фасадами. Это возможно в том случае, если стеклится не только «лицо» здания, но и все его стены, независимо от того, является здание круглым, квадратным или даже сложной формы. В этом случае солнце нагревает воздух с одной стороны здания, в одном сегменте, откуда он перетекает в более холодную часть. Благодаря вертикальной и горизонтальной циркуляции воздуха строение будет охлаждаться естественным путем, поэтому использование кондиционеров может быть сведено к минимуму.
За подобными фасадами должен быть соответствующий уход, поэтому промежуток между ними нужно спроектировать с учетом и этого момента. Обычно такой промежуток составляет 0,6 метра и вполне достаточен для выполнения очистных работ. Существует вариант, когда открывание окон на внутреннем фасаде устроено таким образом, чтобы можно было производить уборку.


ВИДЫ ФАСАДНОГО СТЕКЛА
Стекло с декоративным покрытием
Цвета и оттенки покрытия отличаются большим разнообразием (серо-стальной, золотистый, бронзовый, фиолетовый, синий, голубой). Коэффициент отражения видимого света составляет 15-60%, а коэффициент пропускания – 7-80%. Данное стекло является многофункциональным и предназначено для применения внутренней отделки помещений, изготовления изделий из стекла, для наружного остекления при оформлении фасадов зданий в составе стеклопакетов или в виде отдельных элементов. Стоимость 1 м2 данного вида стекла при толщине 4 мм для серии декоративного стекла составляет $13-17.
Стекло с солнцезащитным покрытием
Стекло имеет теплый серый и мягкий зеленоватый оттенки. При отражении оно приобретает два оттенка различной степени насыщенности: золотисто-бронзовый и серебристо-голубой. Коэффициент отражения солнечной энергии этого вида стекла составляет 17-43%, а коэффициент пропускания видимого света – 19-62%. Область применения стекла распространяется на защитно-декоративное оформление внешнего вида зданий и сооружений различного назначения, отдельных конструктивных и архитектурных элементов. Стоимость 1 м2 этого вида стекла при толщине 4 мм составляет $13-17.
Зеркальное стекло
Этот вид стекла имеет широкую гамму основных и промежуточных оттенков. Основными из них являются стальной, золотой, голубой и бирюзовый. Область применения зеркального стекла – декоративная внутренняя отделка помещений и наружных фасадов зданий и сооружений. Средняя стоимость 1 м2 этого вида стекла при толщине 4 мм составляет $15-24.
Теплосберегающее стекло
Данный вид стекла подразделяется на два подвида. К первому относится стекло с мягким покрытием из материалов на основе серебра. Это так называемое «L-стекло», которое пропускает более 75-83% видимого света и имеет КПД энерго- и теплосбережения в 90-95%. Это стекло голубовато-нейтрального цвета. Оно отличается максимальными энергосберегающими характеристики, однако может использоваться только в составе герметичных стеклопакетов.
Вторым подвидом является теплосберегающее стекло с жестким покрытием из материалов на основе прочных и атмосферостойких оксидов, нитридов титана, индия. Это аналог так называемого «К-стекла». «К-стекло» имеет несколько худшие теплосберегающие характеристики по сравнению с «L-стеклом». КПД энерго- и теплосбережения при использовании этого вида стекла составляет 60-90%, а пропускаемость видимого света – 60-80%. Но при всех этих характеристиках покрытия в «К-стекле» отличаются высокой прочностью и атмосферостойкостью, что позволяет использовать его не только по прямому назначению, но и в качестве декоративного и солнцезащитного стекла. «К-стекло» имеет два основных оттенка (голубой и мягко-желтый), но по желанию заказчика число их может быть увеличено.