Появление и усовершенствование технологий в металлургии, стекольной промышленности, производстве стройматериалов дало толчок к строительству новых типов зданий. Вместо привычных кирпича, пенобетона, газосиликатных блоков для изготовления фасадов строители стали использовать симбиоз стекла и стали, легких сплавов из алюминия. Остекление фасадов до сих пор называют трендом среди архитекторов, инженеров-проектировщиков, которые готовят проекты по реконструкции, ремонту и возведению как высотных зданий, так и малоэтажных построек.
Под алюминиевым остеклением понимают конструктивно сложную систему, состоящую из металлического каркаса и светопрозрачного заполнения для строительства наружных стен, кровли. Для герметизации фасадной поверхности используют резиновые, полимерные уплотнители. Большинство типов остекления позволяют встраивать в рамы окна, двери, скрытые створки для проветривания.
К стройматериалам для строительства прозрачных крыш, фасадов контролирующие органы предъявляют пакет требований:
Для установки в ячейки каркаса, на другие крепежные элементы из алюминия или стали, используют:
Закаленным стекло делают в заводских условиях: силикатное полотно нагревают в печах до температуры +650…+680 С, затем с двух сторон постепенно охлаждают. В результате получают прозрачный материал, который становится в 8-10 раз прочнее обычного силиката. При повреждении стекло распадается на множество мелких осколков (до 9-10 мм) с тупыми гранями, которые не способны причинять порезы. Недостаток — сложность обработки, т.к. каленый стройматериал нельзя сверлить или резать. Обработку сегмента производят до закалки.
Триплекс — многослойное стекло, состоящее как минимум из 2 сегментов, склеенных между собой. Для склеивания используют:
Изготовление триплекса производится при высокой температуре под прессовыми станками. В качестве компонентов используют стекла разной толщины (от 2 до 10 мм), окрашенные, тонированные в массе или матированные. Триплекс также применяют для антивандальных, противовзломных, пуленепробиваемых оконных, дверных блоков.
Стеклопакет состоит из 2-3 стекол, дистанционной полимерной или алюминиевой рамки, герметика, соединяющего компоненты в единый блок. Пустоты между стеклами заполняют воздухом, инертным газом — аргоном. На стеклянные поверхности могут быть нанесены:
Остекление фасадов из алюминия можно увидеть на большинстве высотных зданий Москвы. Крупноформатные прозрачные стекла и тонкое каркасное обрамление делают высотные сооружения красивыми, воздушными. В помещение проникает много естественного света, за счет которого владельцы, арендаторы таких объектов меньше платят за освещение.
Сплавы на основе алюминия с добавлением марганца, магния, кремния и еще десятка присадок имеют преимущества перед другими металлами, ПВХ:
Алюминиевые профили делят на две группы:
К первой группе относят легкосплавный металлопрокат с одной, реже — двумя или тремя камерами, заполняемые воздухом. Из-за высокой теплопроводности такие системы не предназначены для ограждения отапливаемых, постоянно используемых помещений. Их применяют для остекления веранд, балконов, лоджий, других комнат, в которых не нужно поддерживать комфортную температуру.
Профили из алюминия для второй группы изготавливают из трех компонентов:
двух — из алюминия (наружная, внутренняя сторона);
промежуточного — вставки из полиамида, который обладает низким коэффициентом теплопередачи. Полиамидная отсечка не позволяет теплу уходить изнутри, не пропускает холод внутрь здания. Недостаток — более высокая цена.
Профильные системы предназначены для стеклянного заполнения толщиной от 4 мм (одинарное стекло — силикат, закаленное) до 120 мм (многокамерные стеклопакеты больших размеров).
Сталь — сплав железа с углеродом в определенной пропорции, которую используют при строительстве фасадного остекления определенных типов — вантовое, спайдерное. Стальные сплавы предпочтительнее в некоторых случаях из-за высокой прочности, способности выдерживать экстремальные динамические, статические нагрузки. Из низкоуглеродистых составов (с содержанием углерода 0,02-06 %) делают каркасы, кронштейны, спайдеры (фиксирующие элементы), расчалки, растяжки. Низкоуглеродистые составы кроме высокой прочности более пластичны и вязки.
Состав комплекта профилей, прозрачного наполнения зависит от назначения остекления, которое может быть:
В первом случае проектировщики советуют установить на стены навесной вентилируемый фасад, где декоративный экран составляется из полупрозрачных, тонированных или зеркальных стеклянных элементов. Плюсы решения:
В зависимости от способа крепления стеклопакета, использования дополнительных крепежей, декоративных элементов ограждающее остекление может быть:
Распространенная система профилей, состоящая из вертикальных направляющих (стоек) и горизонтальных балок (ригелей). В образованные профилями рамы устанавливают стеклопакеты, которые фиксируют прижимными планками и декоративными крышками. Кроме контурных уплотнителей используют полимерные вставки, выполняющие функции термомоста. Термовставки не дают профилю промерзать и образовывать “мостики холода”.
Отличие от классического варианта — в использовании планок и накладок для фиксации стеклопакетов в одном направлении — вертикальном или горизонтальном. Остальные швы заделывают герметиками, устойчивыми к низким, высоким температурам, УФ-лучам, влаге.
В качестве крепежа для прозрачных пакетов применяют герметики с повышенной адгезией. В результате получается сплошная стеклянная стена с едва различимыми швами. Герметизирующие составы выбирают под оттенок стекла, что придает фасаду монолитный вид.
Высокая скорость монтажа, точность отдельных сегментов, возможность установки без лесов и строителей-альпинистов — изнутри помещений — неполный перечень преимуществ модульного остекления. Отдельные светопрозрачные элементы изготавливают на заводе, затем в собранном виде привозят к строительному объекту для установки в каркас.
Остекление состоит из витражей — крупноформатных стеклянных блоков, которые удерживаются в рамах при помощи узких штапиков. Вид оформления стен интересен широкими возможностями строительства зданий со сложными (ломаными, криволинейными, многогранными) фасадами.
Стеклянные полотна крепятся к стальному каркасу, бетонным перекрытиям специальными держателями — спайдерами. Спайдер в переводе с английского — паук, такое название кронштейн получил из-за своего вида — четырех изогнутых сегментов, похожих на паучьи лапки. Стыки между стеклами заполняют герметиком, для установки сегментов на спайдеры применяют шарнирные болты с полимерными вставками, компенсирующими температурное расширение заполнения.