Первым небоскребом с полностью стеклянным фасадом стала Башня Хэнкок в Бостоне. В январе 1973 года ураган выбил из недостроенного здания более 60 оконных панелей. Они продолжали падать и после, поэтому к апрелю проемов, закрытых фанерой, стало столько, что башню прозвали «фанерным небоскребом».
Современное остекление не позволяет себе подобного. Даже на последних этажах высоток стекло выдерживает шквалистый ветер и агрессивное солнце.
Какие технологии стоят за остеклением небоскребов и как в этом помогает физика и математика, разбираемся вместе с экспертами «Фототех».
Не дави на меня: с чем справляется фасадное остекление
Основной вызов для фасадного остекления — большая площадь и серьезные нагрузки на высоте.
Оконные конструкции для него испытывают на прочность по четырем параметрам:
- Ветровая нагрузка. Даже если внизу затишье, на верхних этажах может быть шквалистый ветер. С каждым этажом растет вероятность, что конструкция треснет, погнется и выпадет из проема.
- Климат. Чем выше этаж, тем ярче солнечные лучи, а значит больше риск деформации. Зимой испытанием становится сильный мороз: фасадная конструкция может растрескаться и лопнуть.
- Атмосферное давление. На высоте оно ниже: из-за перепада стекло может стать деформироваться.
- Собственный вес. Площадь фасадных конструкций больше, а значит выше нагрузка на крепления, петли и фурнитуру.
Кроме того, в ТРЦ, больницах, школах, музеях и других зданиях с повышенной проходимостью важно защитить людей от распространения пожара и дать им время покинуть помещение. Для этого используют противопожарные стекла. Они выдерживают высокие температуры и остаются целыми, не давая притоку кислорода проникнуть в здание.
Как рассчитывают нагрузку
При расчете учитывают вес стекла, высоту здания, его архитектуру, площадь остекления и регион постройки.
Ветровые нагрузки зависят от ландшафта, климата и отличаются даже в пределах одного региона. Для расчета используют карту с ветровыми районами России.
- Климатическая нагрузка. Для расчета анализируют среднюю температуру зимой и летом и учитывают солнечную активность. Данные берут из карты районирования — климатической карты России.
- Нагрузка собственного веса. На вес влияет плотность, площадь стекла, толщина профиля, толщина стеклопакета и число камер.
Для расчета ветровых и климатических нагрузок рассчитывают существует специальный документ: СП 20.13330.2016 — «Нагрузки и воздействия».
Какие стекла используют в фасадах
Компания «Фототех» специализируется на фасадном остеклении больших объектов. Для таких решений используют:
- Закаленное стекло. Оно в 5–10 раз прочнее обычного и в 2–3 раза лучше него выдерживает ветровые нагрузки.
- Триплекс и многослойное стекло, изготовленные по пленочной или заливной технологии.
При пленочной технологии между листами стекла помещают поливинилбутиральную (ПВБ) или этиленвинилацетатную (EVA) пленку и склеивают конструкцию между собой. При заливной между стеклами заливают жидкий полимер.
Благодаря слоистой структуре стекло становится более гибким и прочным, выдерживает удары и деформации. Даже если триплекс разбить, пленка или полимер будут удерживать стекло и не дадут ему разлететься на осколки.
- Закаленный триплекс. Закаленные стекла соединяют между собой пленкой, гелем, армирующей сеткой или другими прочными материалами. Закаленные стекла в составе триплекса в 7–10 раз прочнее обычных закаленных вариантов.
Стекла можно использовать в составе огнестойких, энергосберегающих, солнцезащитных и электрообогреваемых конструкций.
Зачем зданиям стеклянные оболочки
Устанавливают стеклянные фасады не только потому, что это эстетично. У них есть и весомая практическая польза:
- Снижают вес конструкции, что особенно актуально, когда речь идет о высотках.
- Экономят электроэнергию: впускают максимум естественного света.
- Долговечны. Стекло может служить в фасаде более 25 лет, а в случае дефекта, панель просто заменяют на новую.
- Отражают УФ-лучи, сохраняют прохладу в помещении и экономят на кондиционировании и отоплении в составе солнцезащитных конструкций.
- Сдерживают распространение пожара в составе противопожарных конструкций.
Сегодня стеклянные фасады выглядят легкими и почти невесомыми.
Но за этой прозрачностью — сложные расчеты, испытания и технологии, которые позволяют им выдерживать то, что когда-то разрушало «фанерный небоскреб».
Именно в этой разнице — между экспериментом и инженерией — и рождается современная архитектура.
Листайте галерею и смотрите примеры фасадного остекления от «Фототех» .
Чтобы изучить проекты фасадного остекления и рассмотреть больше объектов, заходите на сайт компании «Фототех».