Как ведет себя навесная фасадная система Stick System при ветровых нагрузках и сейсмических условиях?

Стойковые системы могут быть адаптированы для множества сложных архитектурных проектов и фасадов неправильной формы, но их пригодность зависит от степени сложности, требуемых допусков и эстетических целей. Для фасадов средней сложности — таких как панели разного размера, проемы, интегрированные в навесную стену, или простые кривизны — стойковые системы обеспечивают гибкость, поскольку профили могут быть изготовлены по индивидуальным размерам, а стойки могут быть соединены или обрезаны на месте в соответствии с геометрией. Однако для сильно нерегулярных фасадов со сложными кривыми, глубокими модульными конструкциями или замысловатыми трехмерными формами часто лучше подходят модульные или изготовленные на заказ сборные системы, которые обеспечивают точные заводские допуски и более быструю сборку на месте. Для наклонных или скошенных фасадов стойковые системы требуют тщательного проектирования пересечений поперечных и вертикальных стоек, специальных элементов гидроизоляции и иногда специальных кронштейнов для обеспечения отвода воды. Там, где эстетическая целостность имеет первостепенное значение, каркасные системы могут включать в себя декоративные накладки, изготовленные на заказ профили или отделку, наносимую на месте, в соответствии с проектными требованиями, но вариативность на объекте должна строго контролироваться с помощью подробных рабочих чертежей и макетов. Тепло- и гидроизоляционные характеристики сложных геометрических форм требуют тщательной проработки деформационных швов, герметиков и дренажных плоскостей. Если фасад включает в себя крупноформатное стекло или тяжелые облицовочные панели, инженеры должны убедиться, что соединения на месте могут безопасно выдерживать допуски по весу и выравниванию. В целом, каркасные системы подходят для многих фасадов неправильной формы, если проект позволяет усилить контроль на объекте, использовать макеты и, возможно, увеличить трудозатраты; для очень сложных геометрических форм сборные модульные решения могут снизить риски и нагрузку на сроки.

Навесные фасадные системы с вертикальным креплением позволяют использовать широкий спектр вариантов остекления для достижения целей энергоэффективности. К распространенным вариантам, ориентированным на энергосбережение, относятся стеклопакеты с двойным или тройным остеклением и низкоэмиссионным (low-E) покрытием, заполненные аргоном или криптоном, а также теплоизолирующие дистанционные системы для уменьшения тепловых мостиков по краям стеклопакета. Низкоэмиссионные покрытия могут быть выбраны для баланса между светопропусканием (VLT) и коэффициентом солнечного теплопритока (SHGC) в зависимости от климата и ориентации фасада; спектрально-селективные покрытия обеспечивают высокую светопропускаемость при одновременном ограничении солнечного теплопритока. Для проектов, требующих высоких тепловых характеристик, тройное остекление с двумя низкоэмиссионными покрытиями и плотным газовым заполнением может обеспечить значительно более низкие значения U-фактора, хотя и с увеличением веса, которое необходимо компенсировать выбором стоек. Ламинированное остекление с промежуточными слоями из ПВБ или СГП может сочетать в себе акустические и противовзломные свойства с фильтрацией УФ-излучения; В сочетании с энергосберегающими материалами ламинированные стеклопакеты по-прежнему обеспечивают существенную энергоэффективность. Для защиты от солнечного излучения можно использовать стекло с фриттованным или керамическим покрытием, которое снижает блики и уменьшает нагрузку на систему охлаждения без существенного изменения внешнего вида. Выборочное использование теплоизолирующих панелей и алюминиевых систем с терморазрывом дополнительно уменьшает тепловые мосты в непрозрачных зонах. Интеграция с динамическим или переключаемым остеклением (электрохромным) возможна в каркасных системах, но требует согласования параметров электропитания и размеров модулей. В конечном итоге, стратегия остекления должна разрабатываться с использованием модели энергоэффективности всего фасада (энергетическое моделирование) для определения значений U, SHGC, коэффициента пропускания видимого света и влияния дневного света в соответствии с местными энергетическими нормами и целями устойчивого развития проекта.

Навесные фасадные системы с каркасной конструкцией должны соответствовать различным международным и региональным нормам и стандартам, регулирующим конструктивные характеристики, пожарную безопасность, устойчивость к атмосферным воздействиям и технические характеристики материалов. К основным стандартам, на которые часто ссылаются, относятся: стандарты ASTM (США) для материалов и испытаний — например, ASTM E330 для оценки конструктивных характеристик при ветровой нагрузке, ASTM E283 для оценки воздухопроницаемости и ASTM E331 для оценки водопроницаемости; стандарты EN (Европейские нормы), такие как EN 13830 для оценки характеристик навесных фасадных систем и EN 12155/EN 12154 для стандартов на остекление; стандарты ISO, такие как ISO 10137 для оценки тепловых воздействий в зданиях и серия стандартов ISO 140 для оценки акустических характеристик; а также местные строительные нормы, такие как Международный строительный кодекс (IBC) для рынка США, Национальный строительный кодекс (NCC) в Австралии и различные нормы GCC/BS на рынках Ближнего Востока. Требования пожарной безопасности могут соответствовать стандарту NFPA 285 (США) для наружных стеновых конструкций, содержащих горючие компоненты, или местным противопожарным нормам, требующим проведения испытаний на горючесть фасада и распространение пламени. Энергетические нормы (например, ASHRAE 90.1, директивы ЕС по энергоэффективности или местные энергетические нормы) определяют значения коэффициента теплопередачи (U-значения), коэффициенты солнечного теплопритока и критерии воздухонепроницаемости. Коррозионная стойкость и выбор материалов могут основываться на региональных стандартах для морской или промышленной атмосферы (например, ISO 9223). Крайне важно, чтобы в проектной документации четко указывались применимые стандарты, и чтобы как инженеры-проектировщики, так и изготовители демонстрировали соответствие посредством протоколов испытаний, типовых испытаний и макетов, разработанных специально для данного проекта и рассмотренных компетентным органом.

При проектировании и монтаже навесных стен с каркасной конструкцией подрядчикам следует учитывать ряд сложностей. Во-первых, чувствительность к погодным условиям: поскольку остекление и нанесение герметика выполняются на месте, дождь, высокая влажность или низкие температуры могут задержать работы и ухудшить затвердевание и адгезию герметика; планирование с учетом погодных условий и временной защиты имеет важное значение. Во-вторых, допуски и выравнивание здания: поскольку стойки крепятся к конструкции здания, отклонения от вертикали и неровные линии колонн требуют корректировки на месте или использования прокладок; для предотвращения проблем с подгонкой необходимы точное обследование и предварительная координация с несущим каркасом. В-третьих, логистика и подготовка: длинные экструдированные профили и стеклопакеты требуют бережного обращения, хранения и защиты от повреждений; доступ к строительным лесам, мачтовым подъемникам или мобильным подъемным рабочим платформам должен быть скоординирован для поддержания производительности и безопасности. В-четвертых, координация стыков: соединения с плитами перекрытия, крышей и прилегающей облицовкой требуют специальных элементов гидроизоляции, мембран и деформационных швов; заблаговременное взаимодействие с гидроизоляционными и строительными подрядчиками сокращает количество изменений в заказе. В-пятых, контроль качества монтажа герметиков, прокладок и терморазрывов имеет решающее значение — неправильная посадка прокладок или герметизирующих швов может привести к протечкам и тепловым мостикам. В-шестых, безопасность и защита от падения: сборка на высоте на объекте требует использования надежных систем защиты от падения, страховки инструментов и сертифицированной подготовки стекольщиков. Наконец, логистика инспекций и испытаний, таких как испытания на воздухо- и водопроницаемость, должна быть запланирована после завершения работ на значительных участках для проверки работоспособности. Заблаговременное планирование, макеты и опытный надзор снижают эти проблемы и улучшают результаты монтажа.

При сравнении каркасных систем с модульными системами навесных фасадов стоимость и эффективность монтажа определяются масштабом проекта, расценками на рабочую силу, логистикой на объекте и ограничениями графика работ. Каркасные системы, как правило, имеют более низкие затраты на изготовление и транспортировку, поскольку основными компонентами являются экструдированные профили, уплотнители и вспомогательные элементы, поставляемые в связках, а не в виде больших предварительно остекленных панелей. Для проектов со сложным доступом к площадке или ограниченной доступностью кранов каркасные системы могут быть установлены с меньшим количеством подъемов и меньшим объемом работ с использованием козловых кранов, что снижает затраты на подъем тяжелых грузов. Однако трудозатраты на объекте выше: остекление и герметизация выполняются на высоте, что требует квалифицированных стекольщиков и контроля качества для достижения стабильной герметизации — это увеличивает трудозатраты и потребность в надзоре. Модульные системы, напротив, собираются и остекляются на заводе в модули, обеспечивая стабильное качество, встроенные теплоизоляционные элементы и более быстрый монтаж на объекте (часто один подъем краном на единицу), что сокращает сроки строительства фасада. Для высотных или крупномасштабных проектов модульные системы часто обеспечивают более низкую общую стоимость монтажа благодаря сокращению трудозатрат на строительной площадке и сжатым срокам установки. В зданиях средней или малой этажности с простой геометрией и наличием местной рабочей силы наиболее экономически выгодным вариантом часто являются системы с вертикальными профилями. Необходимо также учитывать затраты на протяжении всего жизненного цикла: первоначальная экономия при использовании систем с вертикальными профилями может быть компенсирована увеличением затрат на долгосрочное техническое обслуживание, если качество герметизации на объекте будет меняться. В конечном итоге, для определения наиболее эффективного варианта для конкретного проекта необходим подробный анализ затрат и выгод, включающий материалы, изготовление, транспортировку, трудозатраты на строительной площадке, влияние на сроки и гарантийные условия.

Навесные фасадные системы с вертикальными стойками обеспечивают ряд преимуществ в плане конструктивной прочности для среднеэтажных коммерческих зданий, что делает их предпочтительным вариантом для многих архитекторов и подрядчиков. Во-первых, их сборка на месте — когда вертикальные стойки и горизонтальные поперечные балки устанавливаются и остекляются на строительной площадке — обеспечивает непрерывные пути передачи нагрузки, которые могут быть спроектированы с учетом неравномерных движений здания, теплового расширения и деформаций, вызванных ветром. Эта непрерывность дает инженерам гибкость в выборе размеров стоек и расположения анкеров, адаптированных к ветровым нагрузкам и высоте этажей среднеэтажных зданий, повышая общую жесткость фасада там, где это необходимо. Во-вторых, поскольку компоненты устанавливаются по частям, проектировщики могут интегрировать деформационные швы и тепловые разрывы в точно определенных местах, улучшая эксплуатационные характеристики и снижая нагрузку на стеклопакеты. В-третьих, системы с вертикальными стойками облегчают поэтапный монтаж, что может снизить временные нагрузки на конструкцию и позволить плавно согласовать фасад с ходом строительства каркаса, минимизируя передачу нагрузок на незавершенную конструкцию. Еще одно преимущество — адаптивность: каркасные системы позволяют легко использовать остекление различной толщины, стеклопакеты и заполняющие панели, что обеспечивает оптимизацию тепловых и звукоизоляционных характеристик без изменения основной конструкции. С точки зрения обслуживания, отдельные компоненты — стойки, уплотнители или фрамуги — могут быть заменены на месте, что повышает долговечность среднеэтажных зданий, подверженных воздействию различных условий окружающей среды. Наконец, проверенная временем эффективность системы и ее соответствие мировым стандартам для фасадов дают заинтересованным сторонам уверенность в предсказуемой работе конструкции при правильном проектировании и монтаже.