Одной из самых заметных тенденций в сфере строительства общественных и коммерческих зданий за последние несколько лет стало использование стеклянных фасадов. Фасадное остекление многовариантно – от выбора различных видов стекла до разнообразия дизайнерских решений.
Особенности стеклянных фасадов
Фасадное остекление придаёт зданию очень изысканный и высокотехнологичный вид. Разработчики и архитекторы считают стеклофасад наиболее предпочтительным вариантом, так как при этом обеспечивается беспрепятственный обзор окружающего дом пространства.
Имеются и практические причины:
- Стекло снижает нагрузку на фундамент и, следовательно, делает здание легче.
- Помещения становятся визуально более просторными, широкими, а длинные и яркие окна создают ощущение комфорта.
- При правильном выборе типа стекла энергоёмкость сооружения снижается.
- Уменьшение затрат на техническое обслуживание – достаточно ежемесячной мойки.
Вместе с тем стеклофасады накладывают на проектировщиков и эксплуатационников ряд дополнительных требований:
- Необходимо соблюдать осторожность при выборе чистящих средств, поскольку некоторые кислоты, используемые для обработки керамики или камня, могут растворять стеклянные поверхности и безвозвратно их повредить;
- Правильный выбор фасадных систем должен минимизировать тепловые потери в здании и входящие в него акустические потоки;
- Стекло генерирует высокий уровень солнечного излучения, которое, в свою очередь, задерживает тепло и повышает температуру. Это приводит к появлению парникового эффекта, что, в свою очередь, увеличит расходы на кондиционирование помещений.
Решение большинства из этих проблем заключается в применении различных видов стёкол с хорошей изоляцией, чтобы избежать проникновения тепла и звука в здание. Среди экологически чистых вариантов — многослойные и закалённые стёкла, материалы, имеющие особые поверхностные покрытия и т.п.

Методы инженерного расчёта фасадного остекления
Проектирование фасадных систем производится с учётом следующих факторов:
- Хрупкости стекла, что увеличивает требования к прочности и функциональности крепления несущих конструкций.
- Принятой схемы фасадного остекления.
- Ветровых нагрузок на фасад, зависящих от климатической зоны возведения здания.
- Последовательности выполнения монтажных работ.

Несущие конструкции
Ввиду сложности каркаса стеклофасада его изготавливают из алюминиевых или – реже – титановых сплавов. Такие материалы обладают малой плотностью, стойкостью против коррозии, лёгкостью при установке. От стальных каркасов в современных проектных решениях постепенно отказываются.
Типовыми элементами каркаса являются стойка (вертикальная опора) и фрамуга (горизонтальная опора).Листовое стекло прикрепляется при помощи нормализованного крепежа и уплотняется стекловолокном.
Наименее трудоёмкий в установке – модульный/блочный вариант, который может быть предварительно смонтирован на заводе-изготовителе и затем установлен на здании. Трудозатраты при этом минимальны.

Расчёт и последующая сборка металлоконструкций фасада
Алгоритм сборки прорабатывается заранее, поскольку любые изменения на объекте учесть очень трудно.
Сборка производится в определенной последовательности, чтобы обеспечить правильную беззазорную посадку модулей в подготовленные посадочные места. В фасадной системе блочного типа производитель должен полагаться на квалифицированных монтажников, которые обеспечат правильную установку уплотнений между разделёнными стойками.
При инженерных расчётах каркаса определяются следующие параметры:
- Уровень и распределение напряжений в стойках и фрамугах;
- Фактическая пространственная жёсткость каркаса;
- Нагрузки в элементах каркаса.
По результатам расчёта проводится анализ силовых факторов, действующих на каркас конструкции, которые сравниваются с нормативными показателями предела текучести материала.

Расчёт фасадного остекления
Желаемые виды фасадных систем разрабатывают дизайнеры, учитывающие эскизные предложения заказчика. Окончательный вариант должен выдерживать все внешние нагрузки, а также препятствовать проникновению воздуха и воды внутрь здания. Для каждого из стеклянных модулей определяются:
- Толщина стекла;
- Допустимые воздушные зазоры;
- Прогиб стеклополотна под нагрузкой;
- Максимально допустимое центральное отклонение стекла в каждом из модулей;
- Сдвигающие усилия на крепёж.
Точный расчёт перечисленных факторов – довольно трудоёмкая задача, поэтому пользуются компьютерными программами расчёта фасадного остекления. Наиболее совершенной из них является программа CallumenLive от французской компании Saint Gobain.

Трофим says:
Программой CallumenLive пользуюсь уже два года, трудоёмкость расчётов стеклофасада действительно снизилась.
Сергей says:
Используя последовательность расчётов стеклянных фасадов, удалось снизить трудозатраты при разработке модулей.
Елена says:
Предлагаемая последовательность расчётов фасадного остекления уменьшает сроки проектирования подобных объектов.