Sklo patří k materiálům, jejichž použití pro výzdobu fasád jim umožnilo dát jim zvláštní vzhled odpovídající myšlence ideální moderní budovy. To usnadňují estetické kvality skleněného povrchu, které mohou být zrcadlové, průsvitné, barevné. Svou roli hraje také elegantní vzhled rámových konstrukcí, schopnost získat jasné hrany a pravidelné ohyby, velké hladké povrchy. Prosklená budova obecně vypadá úhledně. Kromě toho použití skla při dekoraci fasády zdůrazňuje, že stavitelé mají vysoké (komplexní) technologie, které jsou výsledkem pokroku inovací. To vyžaduje komplexní výrobu produktů se speciálními provozními a estetickými vlastnostmi, která zajistí vysokou přesnost při instalaci konstrukcí. To vše poskytuje obraz těm, kteří mohou takovou budovu realizovat, i těm, kteří ji používají.
Postoj profesionálů ke sklu v architektuře není jednoznačný. Někteří kritici se domnívají, že moderní budova se skleněnou fasádou může být vhodná v jakémkoli architektonickém kontextu, ne ohromující historickým prostředím, ale odrážející a znásobující jeho mistrovská díla. Jiní nastolují problém anonymity architektury skleněných budov, ztráty národních rysů. Mezi příklady patří tzv. „Mezinárodní“styl zavedený Miesem van der Roheem při stavbě Lake Shore Drive, Seagram Building a mnoha dalších budov OSN v New Yorku, kongresu v Brazílii, institutu Hydroproject v Moskvě, nám umožňuje říci, že „sklo“architektura je univerzální a stejná pro jakoukoli část světa, stejně jako typické projekty velkých panelových domů.
V praxi nemusí použití průsvitných fasád vždy poskytovat vysoce kvalitní architekturu, zasklení není absolutním principem pro získání moderní prestižní budovy, která platí ve všech případech. Jeho aplikace neznamená, že budova bude úspěšná. Sklo je pouze fasádní materiál, jeden z architektonických nástrojů, jehož použití by mělo být v konkrétním případě vhodné. K tomu je nutné splnit mnoho požadavků na budoucí budovu, které jsou stanoveny metodikou návrhu. V souladu s ním je zpravidla na prvním místě architektonické a plánovací řešení vyvinuté s přihlédnutím k funkci budovy, k níž architektonické a umělecké řešení založené na zákonech kompozice, stejně jako konstruktivní řešení, jsou podřízeni.
Průsvitné fasády používané při stavbě moderních budov mají širokou škálu architektonických estetických a technických charakteristik. Jejich klasifikace podle těchto charakteristik umožňuje vytvořit systém, který usnadní výběr řešení fasády architektem. Za tímto účelem se navrhuje provést klasifikaci ve dvou směrech - architektonické a konstruktivní řešení. V tomto případě bude architektonické řešení určovat výběr zasklení fasády v souladu s architektonickými a plánovacími a architektonickými a uměleckými požadavky a konstruktivní - v souladu s požadavky na konstrukce a jejich materiály.
Klasifikace průsvitných fasád podle architektonického řešení umožňuje rozlišit následující skupiny: perforované, pásky, plné, větrané se skleněným obkladem, dvojité.
Fasády s perforovaným zasklením (obr. 1) se používají při architektonickém řešení budovy, kdy jsou mezi nosnými prvky jejího rámu (vyčnívající konce podlah, nosníky, sloupy, konce stěn) instalovány rámy. Ukazuje se fasáda, na které jsou prosklené roviny vodorovně a svisle rozděleny. V tomto případě jsou konstrukce fasádního systému založeny na stropech a jsou také připevněny po stranách ke stěnám nebo sloupům a shora ke stropu.
Fasády s pásovým zasklením (obr. 2) jsou tvořeny souvislými vodorovnými otvory bez stěn. Výsledkem je, že podél jedné fasády nebo celého obvodu budovy jsou vytvořeny podlahové pásy, které se skládají z průběžného proskleného pásu a průběžné neprůhledné části parapetu stěny. Nosné sloupy a stěny jsou v tomto případě vytvořeny zapuštěné za zasklívací páskou. V tomto případě jsou konstrukce fasádního systému založeny na stropech nebo stěně parapetu, jsou připevněny ke stropu shora a mohou být také připevněny ke koncům stěn a sloupů.
Plně prosklené fasády (obr. 3) představují vodorovnou a svislou souvislou vnější skleněnou obálku. Zevnitř se zasklení provádí od podlahy ke stropu, od stěny ke stěně. Struktury takové fasády jsou připevněny jejich zavěšením na konce (náběžné hrany) mezipodlaží pomocí konzolových konzol.
Větrané fasády se skleněným opláštěním vytvářejí dojem souvislého zasklení fasády, zatímco pokoje mají konvenční okna. Poskytují zasklení stěn a slepých částí fasády, zatímco zasklení stěn a oken lze provádět ve stejné rovině. Takové konstrukce zvládly firmy vyrábějící odvětrávané fasády a jsou připevněny konzolami k vnější stěně. Vyrábí se podobně jako běžné netransparentní odvětrávané fasády se vzduchovou mezerou. Často se používají v architektonických řešeních moderních budov k vytvoření dojmu pevného zasklení. Skleněný povrch nad stěnami hraje dekorativní roli a pokrývá izolaci před vnějšími vlivy. Vnější spárování se skládá z pásů o šířce 75 a 80 mm.
Tyto systémy lze použít ve spojení s jakýmkoli jiným (perforovaným, páskovým a jiným zasklením) pro opláštění slepých ploch.
Dvojité fasády (obr. 4) znamenají souvislé zasklení, ale liší se od výše diskutovaných v tom, že mají hlavní - vnitřní a další - vnější vrstvu zasklení. Vnitřní a vnější vrstva fasády jsou uspořádány v různých vzdálenostech od sebe, které mohou být od několika decimetrů do 2 metrů. Současně má vnější vnější vrstva zpravidla jediné zasklení a slouží jako ochrana před poryvy větru, srážkami a sluncem. Může být vybaven otevíracími rámečky a slunečními clonami. Hlavní vnitřní vrstva má dvojité nebo trojité skleněné jednotky, může být vyrobena ve formě fasády s plným, páskovým, perforovaným zasklením nebo jakýmkoli jiným systémem.
Nelze však nezmínit velké množství kritických materiálů o těchto rozhodnutích [1].
Klasifikace průsvitných fasád podle konstrukčních řešení umožňuje rozlišit následující skupiny: nosník-nosník, rám, pavouk, konstrukční, polostrukturální, větraný a teplý-studený větraný, panel.
Konstrukci nosného nosníku tvoří svislé podpěry a vodorovné překlady - nosníky, sestavené na místě. Nosná konstrukce zůstává na vnitřní teplé straně. Instalace této struktury je poměrně komplikovaná operace. Výplňové prvky, to znamená všechny izolační skleněné jednotky, panely a spojovací prvky, se dodávají samostatně a montují se na místě. Proces instalace se provádí mimo budovu. Pro instalaci je zpravidla nutná montáž lešení. V případě nepříznivých povětrnostních podmínek je montáž mnohem obtížnější a zvyšuje se pravděpodobnost chyb.
Tyto designy se používají pro fasády s perforovaným, páskovým, plným zasklením a také pro odvětrávané fasády se skleněným opláštěním. Kromě toho mohou být použity pro zasklení zimních zahrad, průsvitných střech, kopulí.
Rámovou konstrukci tvoří rám tvořený svislými podpěrami a vodorovnými překlady, do kterých jsou vloženy prefabrikované prosklené rámy. Nosná konstrukce zůstává částečně venku a musí být izolována. Konstrukce má řadu odlišností od podpěrného příčníku, přičemž hlavní je to, že instalace a zasklení (instalace rámů) se provádí zevnitř. Vezmeme-li v úvahu tovární připravenost rámů, můžeme říci, že povětrnostní podmínky mají mnohem menší vliv na proces montáže.
Tyto konstrukce se používají pro fasády s plným zasklením, s perforovaným a pásovým zasklením, jakož i pro dvojité fasády.
Strukturální zasklení je založeno na způsobu instalace skleněných a izolačních skleněných jednotek, při kterém nejsou rámy viditelné na vnější rovině fasády, díky čemuž je vytvořen efekt souvislého skleněného povrchu s nenápadnými švy. Brýle nebo okna s dvojitým zasklením se lepí na hliníkový rám zasunutý do rámu podpěrného nosníku nebo přímo na nosný rám. V tomto případě jsou okenní tabule (okna s dvojitým zasklením) těsně vedle sebe a jsou zvenku lepeny lepidlem bez viditelných upevňovacích pásek nebo jiných upevňovacích prvků. Nosný rám zůstává na vnitřní teplé straně. Proces instalace oken s dvojitým zasklením se provádí mimo budovu. Pro instalaci je zpravidla nutná montáž lešení. V případě nepříznivých povětrnostních podmínek je montáž mnohem obtížnější a zvyšuje se pravděpodobnost chyb.
Používá se na fasády s plným zasklením, stejně jako na odvětrávané fasády se skleněným opláštěním, s perforovaným a pásovým zasklením. Je třeba poznamenat, že tato řešení jsou považována za nebezpečná a prakticky se nepoužívají v řadě zemí, včetně Německa [2].
Polostrukturní zasklení se liší od strukturálního zasklení tím, že každá skleněná jednotka je ohraničena z vnější strany viditelným upevňovacím hliníkovým lemem, který zabraňuje pádu skla v případě poškození lepidla.
Používá se na fasády s plným zasklením, stejně jako na odvětrávané fasády se skleněným opláštěním, s perforovaným a pásovým zasklením.
Zasklení Spider je nové řešení pro zasklené fasády. Na základě použití rámu tvořeného svislými podpěrami a vodorovnými mosty, do kterých se vkládají okna s dvojitým zasklením. Těsnění je dosaženo vyplněním prostoru mezi skleněnými jednotkami a rámem speciálním silikonovým tmelem. Samotné izolační skleněné jednotky jsou drženy na speciálních konzolách - pavoucích, které jsou připevněny k nosnému rámu.
Používá se na fasády s plným zasklením, stejně jako na odvětrávané fasády se skleněným opláštěním, ve slepých oblastech s perforovaným a pásovým zasklením.
Tepelně chladné větrané fasády jsou variantou větraných systémů a používají se tam, kde jsou prázdné části stěn, které nevyžadují tepelnou izolaci celého povrchu. Skleněný povrch nad stěnami slouží pouze jako dekorativní role. V tomto případě lze použít lehký rám bez tepelného přerušení (speciální opatření ke snížení tepelných ztrát nosnými prvky rámu), což zjednodušuje konstrukci a snižuje náklady na fasádu.
Používá se na odvětrávané fasády se skleněným opláštěním, na slepé plochy stěn (konce, stěny atd.).
Panelové fasády se vyrábějí v dílnách ve formě fragmentů připravených k montáži. Zahrnují již rám s instalovanými okny s dvojitým zasklením a otevíratelnými prvky. Takové fasády se vyznačují nejkratší dobou výroby a instalace. Proces instalace se provádí mimo budovu. Pro instalaci je zpravidla nutná montáž lešení. V případě nepříznivých povětrnostních podmínek je montáž mnohem obtížnější a zvyšuje se pravděpodobnost chyb.
Používá se na fasády s plným zasklením, stejně jako na perforované zasklení a pásové zasklení.
Klasifikace materiálů pro konstrukce prosklených fasád umožňuje rozdělení do následujících skupin: hliník, ocel, kombinované.
Hliníkové profily jsou obvykle vyrobeny z „třísložkové slitiny“hliníku, hořčíku, křemíku a jsou opatřeny antikorozním povlakem. Hliník má vysokou tepelnou vodivost, proto obvykle všichni výrobci vyrábějí dva typy profilů: „studené“a „teplé“. „Studené“profily nejsou vhodné pro vytápěné fasády budov. "Teplé" profily mají ve své konstrukci tepelně izolační vložku, která zajišťuje lepší tepelnou izolaci profilu. Vložka je vyrobena z polyamidu vyztuženého skleněnými vlákny. Pro zlepšení tepelné a zvukové izolace může být vyroben z polyuretanu.
Ozdobné zakončení profilu je zajištěno eloxováním, práškovým lakem a imitací povrchu různých materiálů, přičemž tvar vnějších překrytí může být velmi odlišný - plochý a krabicový, půlkruhový a čočkovitý.
V naší jednoduché vazbě se již dlouho používají ocelové profily. Nyní byly nahrazeny novou generací ocelových fasád, která, pokud jde o odolnost proti tepelné vodivosti, odolnost proti korozi, design není horší než hliníkové fasádní systémy a má významné cenové výhody. Stejně jako hliník mohou být ocelové profily „teplé“a „studené“.
Dekorativní povrchové úpravy se provádějí různými typy barev, které poskytují dostatek příležitostí, pokud jde o barvu, strukturu a strukturu.
Kombinované profily vypadají podobně jako profily z PVC, které jsou každému dobře známé z plastových oken a dveří, ale zevnitř jsou vyztuženy výztužným ocelovým profilem. Výhodou fasády těchto konstrukcí je možnost použití plastových oken.
Další možností kombinovaných konstrukcí je kombinace ocelového rámu a hliníkového profilu. Když je třeba zasklení velkých rozpětí, je často ekonomicky možné instalovat levný ocelový rám, na který se ukotví hliníkové konstrukce, čímž se zvýší jejich tuhost.
Dekorativní povrchové úpravy hliníkových a ocelových povrchů jsou podobné těm, které jsou popsány výše (viz dekorativní povrchové úpravy ocelových a hliníkových profilů). U profilů z PVC je povrchová úprava zajištěna laminací a díky schopnosti simulovat velké množství možností, jako jsou textury, textury a barvy, lze kopírovat nejrůznější materiály (dřevo, kov, kámen).
Volba architektonického řešení průsvitné fasády nemůže být náhodná nebo vycházet pouze z estetických preferencí. Různé typy budov mají svá vlastní kritéria pro použití fasádního zasklení, z nichž nejdůležitější by měla být považována za funkční.
Například v obytných budovách se kvůli zvláštnostem plánovacích řešení, přísným tepelným technologiím, požárním požadavkům a tradiční ekonomice používá plné zasklení pouze pro oplocení balkonů, nižších podlaží s veřejnými prostory a zimních zahrad na střechách. Někdy jej lze použít pro obývací pokoje reprezentativních bytů a bytů. V běžných obývacích pokojích jsou však instalována tradiční okna. Masivní zasklení je v ložnici, která vyžaduje útulné a intimní prostředí, zcela nevhodné. U obytných budov proto můžete použít fasády s páskem a perforovaným zasklením, větraný systém se skleněným obkladem a dvojité fasády, jejichž vnitřní vrstva nemusí mít pevné zasklení, ale obyčejná okna se stěnami a parapetem.
Architektura veřejných budov, včetně kanceláří, bank, nákupních, sportovních a zábavních center, naopak má tendenci významně zvětšovat plochu prosklených fasád. Jsou vhodné pro fasádní systémy s perforovaným, páskovým a plným zasklením, stejně jako pro dvojitá čela. Ve veřejné budově však není vždy vhodné zasklení celé vnější stěny. Je nejžádanější v prestižních prostorách, ale není nutné nebo dokonce vhodné pro běžné pracovní místnosti.
Polyfunkční budovy, které ve své objemově prostorové struktuře zahrnují různé prostory - bydlení, hotelové pokoje, kancelářské prostory - představují nejnáročnější úkol v designu. Na jedné straně by měl být povrch fasády podřízen jediné architektonické myšlence, proto je prosklená fasáda takové budovy zpravidla běžnou skleněnou stěnou. Při realizaci takové myšlenky je nejvhodnější dvojitá fasáda. Současně je možné uspořádat kombinovanou fasádu s přihlédnutím k rozdílu v požadavcích na osvětlení prostor pro různé účely - byty, hotelové pokoje, kanceláře.
Volba konstruktivního řešení a materiálů pro průsvitné fasády vychází z jejich architektury, možnosti využití těchto konstrukcí v konkrétním případě. To zohledňuje parametry fasády a jejich dopad na ekonomickou proveditelnost určitých konstrukcí. Důležitým faktorem je navíc instalační proces, který vyžaduje lešení nebo umožňuje provádět veškeré práce zevnitř budovy, což může být při nepříznivých povětrnostních podmínkách rozhodující. Rozměry konstrukcí, potřeba jejich vyztužení určují výběr materiálu pro profily, rám a rámy.
Shrnuto, je třeba říci, že použití průsvitných fasád v návrhu vyžaduje zvážení řady otázek. Jedním z nástrojů, který vám pomůže při rozhodování, je klasifikace. Zohledňuje kladné a záporné vlastnosti uvažovaných konstrukcí a vhodnost použití budov pro různé účely.
V návaznosti na způsob přechodu z obecného na konkrétní je nejprve nutné určit typ fasád pomocí klasifikace podle architektonického řešení, které umožňuje zohlednit architektonické a plánovací a architektonické a umělecké požadavky na jim. Další fází návrhu je výběr možných možností pro fasádní konstrukce na základě klasifikace podle návrhových řešení. Dále jsou s přihlédnutím k návrhovým požadavkům a provozním podmínkám přiřazeny materiály nosných konstrukcí a druh skla. Systematizace různých architektonických a strukturálních řešení prosklených fasád tak umožňuje architektům, rozvíjejícím architektonický a umělecký vzhled moderních budov, vytvořit požadovanou kompoziční strukturu, zohlednit urbanistické prostředí, architektonické a plánovací řešení objektu, stejně jako nuance vyplývající z propojení v jednom architektonickém řešení funkčních, konstruktivních, technologických a uměleckých problémů.
Cand. arch., prof. A. A. Magai;
Cand. Arch., Doc. N. V. Dubynin
(Článek byl publikován v periodiku Vestnik MGSU - 2010 - č. 2)
Literatura:
1. Getis K. Dvojité skleněné fasády (začátek) // ABOK. 2003. Č. 7. S. 10-17.
Getis K. Dvojité skleněné fasády (pokračování) // AVOK. 2003. Č. 8. S. 22-31.
Getis K. Dvojité skleněné fasády (pokračování) // AVOK. 2004. č. 1. S. 20-23.
2. Průvodce po výškových budovách. Typologie a design, konstrukce a technologie. Za. z angličtiny Moskva: OOO Atlant-Stroy, 2006,228 s.
