Сучасне втілення фасадів за допомогою світлопрозорих огороджувальних конструкцій

Размещено на http://allbest.ru

Луцький національний технічний університет

Сучасне втілення фасадів за допомогою світлопрозорих огороджувальних конструкцій Demchuk О.М., Ninichuk М. V. Modem embodiment of facades with the help of translucent enclosures.

Нінічук М.В., старший викладач

Вступ

Постановка проблеми. Важливе місце в архітектурі займають світлопрозорі огороджувальні конструкції: вони впливають на внутрішнє та зовнішнє оздоблення будинку та комфорт мешканців. Конструктивно-архітектурні рішення сучасних громадських будівель часто реалізуються із застосуванням скла в оздоблені фасаду. Зрозуміло, що не завжди бачення дизайнера можна втілити через технічні обмеження. Все більше компаній намагаються подолати цей бар'єр і щороку вони досягають нових вершин.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Проблемою втілення сучасних фасадів за допомогою світлопрозорих огороджувальних конструкцій зацікавилися багато дослідників, серед яких: Фаренюк Є.Г. дослідив енергозбереження в дисертації «Тепловий режим світлопрозорих огороджувальних конструкцій сучасних багатоповерхових будівель» [1]; фахівці німецької промислової компанії REHAU з року в рік розробляють нові рішення вікон та дверей на основі полімерів [2]; українська компанія «Building Energy Alliance» спеціалізується на індивідуальному виробництві, продажу та комплексному оснащенні фасадних систем, куди входить скління будь-яких типів[3]; видання «Property Times» досліджує житлову та комерційну нерухомість, куди входить і стаття про скління сучасних будівель «Ринок світлопрозорих конструкцій: енергоощадження, smart-технології, мультифункціональність», до якої експерти видання долучили директорів будівельних фірм, таких як: Павло Чегак, виконавчий директор ТОВ «Паритет», Валерій Назаренко, генеральний директор компанії «Максібуд», Роман Стецура, комерційний директор компанії ТОВ «КОМПАС-груп» [4].

Формування цілей статті. Метою статті є дослідження тенденцій застосування скла у втіленні сучасних фасадів та подолання бар'єрів естетичного, енергетичного та інших рівнів.

Виклад основного матеріалу дослідження

Перші в історії вікна були відмінними від сучасних. Вони були позбавлені скла, їх основним призначенням було пропускати світло та свіже повітря в приміщення (рис. 1). Історично перше зафіксоване скління відбулося в 65 році. Найбільш прогресивне місто того часу, де почали використовувати скло, став Рим. Широке застосування скління почалося ближче до 18 століття.

Рисунок 1. Макет давньоримського будинку з незаскленими вікнами (інсули) міста Остія.

Світлопрозорі конструкції призначені для забезпечення необхідної природної освітленості приміщень і можливості візуального контакту з довкіллям. До основних світло прозорих конструкцій цивільних будівель відносяться:

- вікна і засклені двері(вхідні і балконні)

- вітражі і вітрини

- засклені стіни фасадів

- елементи скління дахів (ліхтарі і похилі засклені поверхні), обгороджування зимових садів, торгових павільйонів та ін.

Рисунок 2. Стандартна конструкція віконного блоку.

Стандартна конструкція віконного блоку включає стаціонарну контурну обв'язку - коробку (у ряді джерел - раму), рухливо закріплені на ній елементи - переплетіння (у зарубіжній технічній документації - створки), а також елементи скління (зазвичай у вигляді склопакету) і фурнітуру (рис. 2). Залежно від площі отвору і діючого вітрового навантаження, в конструкцію коробки (рами) для забезпечення жорсткості, вводять проміжні вертикальні елементи - імпости та горизонтальні - поперечки. Додатково у віконному блоці можуть бути встановлені пристрої для вентиляції і різні захисні екрани.

За останні роки ринок світлопрозорих огороджувальних конструкцій зміцнився: сфера використання таких конструктивних рішень значно розширилася, забудовники перестали застосовувати тільки стандартне скління у своїх проектах. На даний час існує багато компаній, які забезпечують архітектуру новими прикладами використання скла в будівництві, такі як: REHAU (Німеччина) [2], Bidding Energy Alliance (Україна)[3], Schuco (Німеччина), Reynaers (Бельгія), Aluprof (Польща), Etem (Греція), Alumil (Греція), Alutech (Білорусія), Hilal Famex (Туреччина), Siegenia (Німеччина), G-U (Німеччина), Масо (Австрія), Roto (Німеччина) та інші. світлопрозорий огороджувальний склопакет

Проектування сучасної будівлі вимагає опрацювання на стадії проекту всіх вузлів огороджувальних конструкцій. Також загальна енергоефективність будівлі багато в чому визначається оцінкою теплотехнічних характеристик світлопрозорих елементів зовнішніх стін і примикань цих елементів до непрозорих ділянок. Зважаючи на це, важливо продовжувати розвиток методів розрахунку теплотехнічних показників світлопрозорих конструкцій та їх експериментального значення [1]. Однією з основних функцій склопакету є забезпечення пропускання максимальної кількості світла з мінімальною витратою енергії на обігрів або охолодження приміщення. Використання скла з різним функціональним призначенням забезпечує отримання сучасного склопакету з різними функціональними характеристиками (рис. 3).

Рисунок 3. Залежність інтенсивності пропускання світла від довжини хвилі.

У 2019 році фахівці компанії REHAU [2] представили нову систему GENEO (рис. 4) на основі матеріалу RAU-FIPRO X REHAU, який є еволюцією скловолоконного композиту RAU-FIPRO (рис. 5). Серцевина профілю RAU-FIPRO X поєднуючись з оптимізованою конструкцією профілю та інтегрованими підсилюючими модулями IVS, забезпечує максимальну стійкість конструкції, здебільшого не потребуючи допоміжного підсилення сталевим армуючим профілем. Це, зі свого боку, забезпечує відсутність містків холоду, дозволяючи профілю GENEO досягти значення R₀ до 0,79 Вт/м²К та значно зменшити витрату енергії. До того ж, REHAU значно розширив мінімально можливий розмір вікна за допомогою високотехно логічного матеріалу RAU-FIPRO X. Наприклад, шляхом використання спеціально розробленого композитного матеріалу стає можливим виготовлення вікна від підлоги до стелі з розмірами стулки до 2,80 метрів висотою і шириною 1,60 метри. Такі розміри раніше були можливими хіба для вікон з використанням алюмінієвих профілів. RAU FIPRO X також збільшує максимальну довжину стулок кольорових конструкцій до 2,70 метрів.

Рисунок 4. Внутрішня будова вікон REHAU GENEO

Рисунок 5. Розріз вікна КАІІ-ЕІРІЮ X ІІЕНАи.

Ще однією розробкою ЯЕНАи є ЯЕНАи Synego -- одна з найбільш теплих систем компанії (рис. 6). Підійде для встановлення вікон в квартирі або будинку з тепловими характеристиками вище середнього рівня. Порівняно зі звичайними пластиковими вікнами, опір теплопередачі яких коливається від 0,35 до 0,8 Вт/м²К, вікна цієї системи з ущільненням притвору мають опір теплопередачі Ј//=1,0 Вт/м²К і теплопровідність /Ј/=1.0 м²К/Вт, що робить їх у 2 рази ефективнішими. Система пластикових вікон ЯЕНАи 8)т^о розрахована на використання в системах безпечного скління, яке відповідає класам зломостійкості Ж і, ЯСз. Завдяки цій системі можна позбутися вуличного шуму, оскільки звукоізоляція може досягати і?_и=46дБ. Отож, вікна з профільної системи дозволяють підвищити ефективність вікна на 50% порівняно з пластиковими вікнами старого зразка.

Рисунок 6. Характеристики REHAU Sinego

Компанія Building Energy Alliance [3] працює з алюмінієвим профілем і фурнітурою кращих світових виробників. Шляхом застосування алюмінієвих конструкцій з'являється можливість конструювати фасади будь-якої складності. Основними їх перевагами є: довговічність, герметичність, стійкість до корозії й різних навантажень (вітрові, вигоряння, вологопропускні, механічні тощо), а також вандалостійкість. Відсутність необхідності конструювати огороджувальні конструкції з інших матеріалів (цегла, бетон, блок і т.д.) дозволяє уникнути брудних і мокрих робіт. А також можливість монтувати фасадні системи цілий рік, незважаючи на погодні умови. Одним з прикладів використанням цією компанією алюмінієвих конструкцій при розробці фасадів є ЖК «SAN-FRANCISCO CREATIVE HOUSE», головний фасад якого є заскленим з мінімальним використанням додаткових матеріалів при його розробці та установці, оскільки використано алюмінієві конструкції (рис. 7).

Скло набуває нових характеристик й властивостей, до яких входять колір і відтінок. У результаті цього на ринку з'являються нові відтінки скла, які можуть змінюватися залежно від регіону світу. Наприклад, в Туреччині переважає синій, зелений і золотий, в Європі і в Україні найбільш розповсюдженні максимально прозорі фасади і безбарвне скло з максимально можливим світлопропусканням. Окрім кольору є й інші нові напрямки використання скла, такі як: скло як елемент або єдине джерело обігріву приміщення; скло, що може змінювати ступінь прозорості за бажанням користувача (включно з повним затемненням); скло як проектор і LED екран (рис. 8).

CREATIVE HOUSE».

Рисунок 8. Приклади використання скла як LED екрану від компанії Building Energy Alliance.

Висновки

Аналізуючи нові технології, наведені вище, можна підсумувати, що в сучасному світі архітектори та архітектура в цілому мають більше свободи при використанні світлопрозорих конструкцій. Збільшення мінімального розміру вікон дозволяє втілити більше задумок фасадів зі зменшенням затрат на встановлення огороджувальних конструкцій. Прогрес технологій в архітектурі та будівництві дозволяє відходити від стандартних методів створення будівель та конструкцій зі збільшенням часу використання, герметичності та стійкості до руйнування.

Перспективи подальших досліджень. Ще на початку 2000-х років скляні фасади переважно застосовувалися в торгівельній нерухомості та в приватній елітній забудові. Але в останні роки світлопрозорі конструкції все частіше використовують в житловій багатоповерховій нерухомості. Намагаючись надати своїм проектам конкурентної привабливості, забудовники все більше застосовують скло у вирішеннях фасадів, до того ж вже не тільки на перших комерційних поверхах [4].

Перелік джерел посилання

1. Фаренюк Є.Г. Тепловий режим світлопрозорих огороджувальних конструкцій сучасних багатоповерхових будівель. Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук. Рівне. Ст. 14. URL: http://ep3.numn.edu.Ua/2699/l/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81_%D0%A4%D0 %B0%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%8E%D0%BA_10%20%D0%B7%D0%B0%D l%85.pdf

2. Німецька компанія REHAU. URL: https://www.rehau.conLua-uk/vikonni- systemy?gclid=Cj0KCQiA7oyNBhE>iARIsADtGRZYYibAHkFyOvVSWV2O2oyZNju pZGri5_CrXXaCIwBU-TnrwB8yI8t8aAoFHEALw_wcB

3. Українська компанія «Building Energy Alliance». URL: https://building energy, com.ua/

4. Ірина Настич. Ринок світлопрозорих конструкцій: енергоощадження, smart-технології, мультифункціональність. Стаття. 2020 рік. URL: https://propertytimes.com.ua/stroymateriali/rinok_svitloprozorili_konstnLtsiy_energoos chadzheimya_sinarttelmologiyi_multifunktsionalnist_ta_inshi_tendentsiyi

Размещено на Allbest.ru