Как при помощи стеклянных фасадов обеспечить необходимый тепловой режим здания

Обновлено: 30.06.2024

Как видно из приведенного эпиграфа, к окнам проявляли повышенное внимание всегда, с самого зарождения архитектуры. Иногда приводят в изумление проекты древнегреческих или древнеримских зданий с необычайно грамотно организованными световыми проемами.

Правда, следует отметить, что в те стародавние времена было очень плохо с оконным стеклом – проще сказать, что его не было совсем. Сегодня, когда в любом крупном городе на каждом углу стоит или стеклянный небоскреб, или полностью остекленный торгово-развлекательный центр в это трудно поверить. В этой статье сделана попытка ретроспективного анализа того, как появились здания с максимальным использованием стекла на фасадах, а также как сегодня обеспечиваются современные требования по энергосбережению в них.

На самом деле по профессии он был садовником и построил довольно много оранжерей по всей Англии. Однако, именно он предложил идею этого грандиозного по тем временам сооружения, а также разработал модульные конструкции из металла, которые позволили построить трехэтажное здание площадью более 90 тысяч квадратных метров менее, чем за год.

Завершенное в 1851 году ко Всемирной выставке здание поразило не только английских обывателей. Дж. Пакстон показал остальным архитекторам, что технологически возможно использовать максимальное количество стекла в достаточно масштабных проектах. 84 тысячи квадратных метров стекла поставила на строительную площадку английская фирма Chance Brothers (мы не смогли найти данных о судьбе этой компании в дальнейшем).

Хрустальный же дворец недолго простоял в Гайд-парке – консерваторы потребовали привести этот дискуссионный клуб под открытым небом в первоначальный вид. Дворец был разобран, перенесен в другой район Лондона и восстановлен, где и простоял в публичном парке до 1936 года, когда полностью сгорел. Кстати, проблемы с огнем были в этом сооружении и раньше. Небольшой пожар там случился еще в 1866 году, причем ровно за два дня до того, как в этом здании должна была состояться лекция по противопожарной дисциплине.

Рисунок 2

Рисунок 3

Только после того, как в конце 70-х – начале 80-х годов прошлого века были разработаны новые технологии – магнетронное нанесение теплоотражающих покрытий на большеформатные стекла – стало возможным вернуться к так полюбившимся многим архитекторам небоскребам с максимальным использованием стекла.

Рисунки 6, 7

Одним из первых зданий, построенных на новой идеологии – максимальное использование естественного освещения и динамический контроль солнечной радиации – стал проект сэра Норманна Фостера, знаменитый Гонконг – Шанхай Банк в Гонконге (рис.6 и рис.7). Этот архитектор известен тем, что очень активно использует новейшие достижения строительной науки. Вот и в здании этого банка он применил несколько очень интересных идей. В частности, он обеспечил естественное освещение атриума по всей его высоте с помощью подвижных отражателей, установленных на всех углах крыши здания. Эти устройства передают свет в атриум через систему специальных световодов, что позволило обеспечить естественным освещением и офисы, выходящие в атриум. В достаточно экстремальном климате Гонконга были использованы только что разработанные солнцезащитные стекла. Была предпринята и попытка утилизации солнечной энергии с помощью фотоэлектрических батарей. К сожалению, в то время коэффициент полезного действия этих устройств был невысок.

В последние годы стекольными компаниями было разработано много новых и очень эффективных видов стекол – теплоотражающих, солнцезащитных, самоочищающихся, закаленных, упрочненных, масса других. Разрабатываются и стекла с фотоэлектрическим эффектом – говорят, что в ближайшее время они появятся на рынке. Если вспомнить сравнение, показанное на рис.8 – есть за что бороться!

Рисунки 10, 11, 12

И используются эти стекла очень активно и по всему миру. Доказательством тому последние сооружения – от супернебоскребов (рис.9), зданий с использованием фотоэлектрических панелей и уникальной естественной вентиляцией (рис.10, рис.11, рис.12) до удивительных, просто хулиганских реконструкций старых построек (рис.13).

В последние годы большинство интересных по идее (не уверены, что по исполнению) высотных зданий строится в Китае. Появляются совершенно уникальные здания – например, небоскреб высотой 300 метров с нулевым потреблением энергии (рис.14).

Из стекла можно сегодня делать очень многое. Однако, нельзя забывать и об основных ограничениях, которые необходимо знать при его использовании.

Строительство домов со стеклянным фасадом в России еще несколько лет назад казались фантастикой и все из-за сурового климата. Но благодаря усовершенствованным технологиям и разнообразию типов такого фасада, уже сейчас использование стеклянного фасада возможно практически в любой точке мира.

Сама стеклянная конструкция представляет собой дополнительную оболочку расположенную поверх основного корпуса здания. Между навесной конструкцией и несущей обязательно продумывается хорошая система вентиляции. Благодаря разнообразию систем каркасов появилась возможность создавать особый, современный и изящный образ домов. Насчитывается большое разнообразие каркасных и бескаркасных систем реализации.

Фасадное остекление приобрело большую популярность в оформлении дизайна

Такие дома имеют более современный вид, нежели обычные и неповторимую эстетику и изящество. Использование данных оболочек, защищает дома от все возможных внешних факторов. Использование данного фасада помогает поддерживать постоянный микроклимат и создает благоприятную среду внутри помещений.

Что такое стеклянный фасад?

Стеклянные фасады – это в первую очередь изящество современных зданий, любых размеров и форм, выполненые из стекла и имеющие зачастую металлические основания. Применение их довольно обширно, они подходят как для торговых, офисных и развлекательных центров, так и для жилых частных или многоэтажных домов. Что без сомнения подтверждает, что область применения этих фасадов безгранична. Использования стекла, придает зданиям новые свойства:

Безупречный современный внешний вид;
Долговечность;
Термоустойчивость;
Светопрозрачность.

Использование стекла в качестве фасадов всегда было популярно для административных и коммерческих объектов, но в данный момент эту популярность активно перехватывают жилые дома. Как примером служит популяризация использования теплой стеклянной стены в загородном особняке. Зачастую для них используется стекла тепло сберегающим покрытием. Что способствует наличие красивой прозрачной стены во весь проем, соответствующей к тому же всем нормам энергосбережения помещений и улучшаешь освещение внутри помещения.

Преимущества фасада со стеклом

Остекление фасадов визуально увеличивает площадь помещений, выглядит это как продлевание помещения наружу, происходит объединение с окружающим ландшафтом, что и способствует зрительному расширению. Одним же из основных преимуществ можно считать долговечность и практичность стекла. Но это явно не единственные плюсы стеклянного фасада, и вот некоторые из них.

Естественное освещение

Благодаря остеклению фасадов зданий, помещение более насыщенно воздухом и светом. К тому же вы можете насладиться красивым пейзажем. Позволяет увеличить естественное освещение конструкция, состоящая из металлического профиля и стекла. Это очень прочный и экологически чистый материал и к тому же пожаробезопасный. Такое сочетание гарантирует вам естественное освещение в течение долгих лет службы.

Декоративное освещение фасада здания

Энергоэффективность

Использование стекла позволяет произвести экономию на такую технику как обогреватели и кондиционеры, а так же других систем жизнеобеспечения, наличие которых необходимо в обычных домах. Оболочка служит для защиты основной конструкции от прямых солнечных лучей, а так же осадков и ветра.

Красота и уникальность

Используя стекло, фасаду придается современность конструкции и изящество не подвластное другим материалам. После использования стекла, даже самый обычное здание, выполненное без изысков, будет иметь неповторимый и презентабельный вид.

Для большей же индивидуальности возможно использование цветных стекол для фасада. Что дает больший выбор для создания неповторимых конструкций и узоров. Вы сами можете подобрать форму стекла, будь это овальная форма, прямоугольная или изогнутая форма, выполненная под ваши требования. При желании осуществить еще более немыслимые и красивые задумки, стоит добавить какие-либо дополнительные элементы, но стоит учесть, что для некоторых из них могут потребоваться петли.

Современная архитектура частного дома благодаря остеклению фасада может выглядеть очень оригинально

Микроклимат внутри дома

Фасадное стекло практичное и одним из главных преимуществ, и отличий от других материалов, является возможность создания постоянного и комфортного микроклимата. Помимо заглушения шума такой фасад препятствует проникновению пыли и задерживает ультрафиолет. Дополнительным бонусом к этому является их возможность не подвергаться перепаду температур и противодействию большой влажности.

Типы остекления фасадов

Есть несколько возможных вариантов остекления фасадов. Все они зависят от типа конструкции. Можно самостоятельно выбрать нужный тип или посоветоваться со специалистами в данном вопросе, которые помогут подобрать нужный вариант под ваши требования.

Основные типы конструкций:

Стоечно-ригельные системы;
Структурные;
Светопрозрачные спайдерные;
Навесные варианты.

Каждый из приведенных типов имеет свои отличительные особенности при установке, а так же при их внешнем виде. Но, тем не менее, каждый из них очень прочен, надежен и имеет все положительные характеристики стеклянного фасада. Разберем каждый вариант более подробно.

Стоечно-ригельная система срс

Стоечно-ригельная система остекления в разрезе

Стоечно-ригельные системы наиболее часто встречаемые. Это светопрозрачные фасады поддерживаемые горизонтальными и вертикальными профилями, так же называемые как ригели и стойки. Для более стильного и интересного варианта здания используются декоративные накладки. Это нисколько не мешает пропускной способности стекла, и помещения достаточно освещены. Универсальными эти конструкции делает то, что их возможн использовать практических для любых типов зданий.

Модульная система

Модульное остекление – элементный фасад зданий

Модульный фасад – стеклянный фасад зданий особого вида, так же называемым блочным фасадом или элементным. Главной причиной появления модульной системы служит увелечение возводимых зданий башенного типа. Раньше для таких типов зданий применялись стоечно-ригельные фасады, но они быстро стали не удовлетворяли требованиям сроков и технологий строительства. Отличие модульной системы от стоечно-ригельной заключается в том, что на объект конструкции поставляются не в разобранном виде, а готовый типовой фасадный блок в сборе.

Структурные системы

Структурная система остекления

Отличительной особенностью структурной системы является ее целостность. Со стороны это выглядит так, будто основную часть здания покрыли сплошным листом стекла. К тому же совершенно невидны никакие петли и другие элементы профиля. Закрепление происходит при помощи специального герметичного клея, не подверженного воздействию влажности и перепада температур. Несмотря на крепление стекла клеем, фасад будет безопасным и прочным и отлично подходит для крупноформатного остекления, даже для самых высоких зданий. Тем не менее, такой фасад используется и для небольших магазинчиков и домов и смотрится это не менее завораживающе.

Полуструктурные системы

Устройство полуструктурного фасадного остекления

Стоечно-ригельное и структурное остекление в объединение представляют собой полуструктурные системы. Отличая их, заключаются в лицевой поверхности, на которой обязательно используется либо исключительно горизонтальные, либо декоративные крышки расположившиеся только вертикально, скрывают они под собой профиль несущего каркаса. Что бы обеспечить качественные герметичные соединения, в основном применяют эластичные уплотнения либо силикон. Так же используя полуструктурные системы, есть несколько видов декоративных накладок: миндалеобразне, скругленные или плоские.

Спайдерные системы

Спайдерная система остекления фасада

Спайдерные системы стеклянного фасада так же относятся к одним из самых популярных и часто используемых. Они используются без рам для крепления стекол, так же отпадает необходимость закреплять петли. В качестве закрепляющей связи, у таких фасадов служат специальные кронштейны. Изготавливаются они из стали высокой прочности. При помощи эластичных зажимов все элементы фасада крепятся к этим кронштейнам или как их еще называют – спайдерам. Используя данный вид креплений, не составит труда покрыть стеклом большие площади. Именно поэтому часто спайдерные системы используют для остекления в крупных зданиях.

Вантовые системы

Стеклянный фасад на вантовой системе на спайдерах

Вантовые системы относятся к спайдерной системе, и придают остеклению панорамный эффект, элегантность, легкость и визуальную целостность. Данное остекление считается одним из самых престижных и практичных, при этом использование данной системы возможно для зданий любых форм, размеров и геометрий.

Панорамные окна и стеклянные крыши

Использование панорамных окон и стеклянных крыш позволяет в полной мере насытить помещение солнечным светом. Что приводит к визуальному эффекту стирания границ между внутренним и наружным пространством помещения.

Панорамным окном считается стена из стекла на всю высоту этажа. Применение их обширно они подходят и для обустройства внешних стен зданий, и отлично подойдут для балконов и лоджий. В итоговом варианте они имеют вид больших блоков из стекла вставленных в профиль из дерева или пластика, алюминия или металла. Панорамные окна могут быть как одиночные, так и представлять собой стеклопакет, несколько стекол, как правило, до 6 штук.

Панорамное остекление веранды

Зимние сады

Зимние сады это один из вариантов используемых фасадных остеклений. Чаще всего это однокамерные стеклопакеты, расположенные в профиле из дерева, ПВХ или алюминия. Профиль обеспечивает хорошие прочностные качества конструкции.

Для частных домов это выглядит следующим образом. Ударопрочное закаленное стекло, в качестве внешней части стеклопакета. Антивандальное стекло, имеющее свойство при разрушении не образовывать острых осколков, используется на внутренней стороне.

Зимний сад из алюминиевого профиля с панорамным остеклением

Триплекс – относится к очень надежному варианту, однако он и немало стоит.
Закаленное стекло – часто можно встретить в устройствах входных групп, где используются автоматические двери.
Многокамерный стеклопакет – считается, пожалуй, самым основным вариантом в соотношении цены/качества.

Если у вас довольно не обычные и сложные задумки на возведение необычного и красивого фасада, то стекло считается лучшим вариантом для выбора основного материала фасада. Но стоит не забывать, что для качественного фасада не стоит экономить и выбирать только качественные комплектующие. Работу же связанную с монтажом, лучше оставить на профессионалов, так вы получите действительно красивый фасад, а главное надежный и долговечный.

С точки зрения строительной теплофизики для экономии энергии на эксплуатацию зданий более выгодным, конечно, кажется вообще не использовать светопрозрачные конструкции. Однако, применение естественного освещения является пока обязательным по санитарным нормам как в жилых и общественных, так и в большинстве производственных зданий [4]. Нерациональность строительства безоконных зданий была доказана еще в 40-х – 60-х годах прошлого века [5 – 8].

В связи с изложенным выше, основные реальные теплопотери из помещений происходят именно через светопрозрачные конструкции – от 30 до 60% от общих теплопотерь зданий через ограждающие конструкции (в зависимости от конструкции окон и фасадов, климатических условий, методики оценки и ряда других показателей).

В последние годы происходит достаточно активное развитие светопрозрачных конструкций и фасадов – как с точки зрения повышения функциональных и эксплуатационных показателей, так и по использованию современных технологий. На рис. 1 и 2 показано совершенствование светопропускающего заполнения и деревянных окон по показателю приведенного сопротивления теплопередаче.

На сегодняшний день большинство серьезных компаний, изготавливающих светопрозрачные конструкции, могут без значительных проблем массово производить окна и фасады с приведенным сопротивлением теплопередаче 0.8 – 0.9 м²•°C/Вт [9]. Однако, для того, чтобы добиться значений этого показателя, характеризующего теплотехническую эффективность конструкций, выше 1.0 м²•°C/Вт, необходимо использование новых (и довольно дорогостоящих) технологических решений.

В то же время, известны [10, 11] светопрозрачные конструкции, разработанные в последние годы, приведенное сопротивление теплопередаче которых достигает 1.5 – 2.0 м²•°C/Вт.

В качестве вариантов улучшения ряда функциональных показателей традиционных светопрозрачных конструкций и их остекления в настоящий момент используется много различных современных технологических новинок, в том числе:

На основе предложенных авторами [14] новых принципов проектирования ограждающих конструкций, стало возможным получить энергоэкономичные вентилируемые светопрозрачные конструкции, обеспечивающие как повышение их теплотехнических характеристик с возвратом (рекуперацией) значительной части теплового потока ранее уходившего в атмосферу, так и вентилирование наружным воздухом помещений через наружные ограждения, включая окна и фасады, фактически без дополнительных энергетических потерь.

Здание снаружи становится холоднее. Прохождение воздуха через специально организованную прослойку ведет к изменению температур ограждающих её стенок, радиационного теплообмена между помещением, стеклами и теплоотражающими экранами. Более подробно механизм предлагаемого принципа функционирования современных энергоэффективных вентилируемых ограждающих конструкций (ЭВОК) описан ранее [12, 14, 15]. Как известно, существуют три основных составляющих теплопотерь через наружные ограждения зданий. Примерно одна треть уходящей из здания энергии приходится на трансмиссионные теплопотери (конвекция и теплопроводность), а две трети – на радиационную составляющую теплопотерь.

Все вышеперечисленные составляющие теплопотерь находятся во взаимосогласованной связи. При активном воздействии на механизм одной из них (к примеру, самой мощной, радиационной) за счет установки в созданной воздушной прослойке теплоотражающего экрана, изменяются механизмы и условия действия и других составляющих теплопотерь в связи с тем, что реальный теплоотражающий экран, отражая тепловое излучение обратно внутрь помещения, нагревается и сам, что изменяет температурное поле вблизи него. Очень важно место размещения экрана, его характеристики и направление потока тепла от нагретого теплоотражающего экрана (уходит оно в атмосферу или возвращается, рекуперируется внутрь помещения). Следует отметить, что совместное действие теплоотражающего экрана в воздушном промежутке и вентилирования через этот промежуток с активной рекуперацией тепла и влаги внутрь помещения наружным холодным воздухом, многократно повышает тепловой эффект, что доказано экспериментально в постановочных экспериментах [15, 16]. Характер описываемых процессов зависит от геометрии прослойки, теплофизических характеристик материалов, температур внутреннего и наружного воздуха, расхода фильтрующегося воздуха, конструкции приёмных и выводящих клапанов. Для каждого конкретного модуля энергоэффективных вентилируемых светопрозрачных ограждающих конструкций (ЭВСОК) эти параметры могут быть оптимизированы, а регулировка будет осуществляться только положением теплоотражающих экранов и расходом поступающего воздуха с применением рециркуляции вентвыбросов. Более подробно все эти процессы будут описаны в следующей статье цикла, в которой будут приведены результаты многовариантных исследований принципиально новых ограждающих конструкций (ЭВСОК), проведенных в НИИ строительной физики в 2013 – 2014 годах.

На основе предложенных авторами новых принципов было разработано несколько вариантов светопрозрачных ограждающих конструкций (рис.3 – 6). Авторы благодарят компанию ADITIM и Олега Фомина за помощь в подготовке рисунков 4 – 6 для настоящей статьи.

На рис.3 приведена конструкция ЭВСОК, практически не требующая изменений в профильных системах – здесь совмещены рамы из ПВХ профиля (одна с одинарным стеклом, вторая – со стеклопакетом), между которыми и организованы основные принципы продольно-поперечной вентиляции с активной рекуперацией теплового потока. Это достаточно простой способ модернизации светопрозрачной конструкции, однако, достаточно затратный. Тем не менее, и такой способ окупается за незначительное время за счет резкого повышения теплотехнических характеристик окна.

Достаточно просто осуществить реконструкцию популярных дерево-алюминиевых оконных блоков (рис. 4) в соответствии с предлагаемыми авторами принципами – необходимы новые наружные алюминиевые профили. В пространстве между наружным стеклом и внутренним стеклопакетом размещается не только подъемный теплоотражающий экран (жалюзи), но и необходимые для эффективной вентиляции межстекольного пространства и обеспечения активной рекуперации теплового потока распределительные устройства входа наружного воздуха и сбора нагретого воздушного потока.

Аналогично модернизации дерево-алюминиевого окна (рис.4) решается и вопрос совершенствования под предлагаемые авторами принципы ЭВСОК с активной рекуперацией теплового потока теплого алюминиевого окна (рис. 5).

В современных алюминиевых стоечно-ригельных фасадных системах возможна установка стеклопакетов значительной толщины (до 75 мм и более). Это позволяет осуществить модернизацию большинства современных фасадов под разработанную авторами концепцию энергоэффективных вентилируемых светопрозрачных ограждающих конструкций. Реализация идеологии энергоэффективных вентилируемых фасадных конструкций в этом случае возможна как на стандартных стеклопакетах, так и на несколько модифицированных алюминивых профилях (рис. 6). Кроме того, использование предлагаемых авторами принципов особенно интересно в распространенных сегодня элементных фасадах в связи с тем, что возможно снижение относительных затрат на модернизацию конструкций за счет использования систем распределения и сбора воздуха сразу на нескольких этажах.

Одной из главных проблем отечественного строительного комплекса и ЖКХ является необходимость модернизации зданий, построенных в эпоху индустриального домостроения (1950-е – по начало 2000-х годов), которые имеют огромные теплопотери через наружные ограждающие конструкции. Санация, как правило, проводится за счет дополнительного утепления фасадов и замены некоторых инженерных систем. Проведенный в 2011 – 2013 годах в г. Москве мониторинг затрат на отопление и вентиляцию осуществленных проектов (более 150 объектов), показывает как энергетическую, так и экономическую неэффективность такого подхода.

Предлагаемые авторами энергоэффективные вентилируемые светопрозрачные ограждающие конструкции идеально подходят для устройства двойных фасадов и реконструкции старых зданий (рис. 8). При использовании наших предложений возможно обеспечить не только дополнительное утепление наружных ограждений и достичь значений приведенного сопротивления теплопередаче, которые запланированы в России к 2030 году уже сегодня, но и обеспечить комфортный микроклимат в помещениях зданий. Кроме того, предварительные оценки показывают, что при использовании ЭВОК и ЭВСОК возмоно минимизировать дополнительную наружную теплоизоляцию, что приведет к меньшему сроку окупаемости затрат на санацию зданий.

Следует заметить, что ограждающие конструкции с активной рекуперацией теплового потока и влаги, основанные на принципах, изложенных в настоящей статье, а также в предыдущих публикациях [12, 14], могут обеспечить не только значительное увеличение приведенного сопротивления теплопередаче и уменьшение теплопотерь из помещений [15], но и эффективно работают как в зимний период года (рекуперация теплового потока, уходящего из зданий), так и в летний жаркий период (снижение затрат на кондиционирование).

Кроме того, при повышении теплотехнических характеристик светопрозрачных конструкций за счет использования предлагаемых технологий активного энергосбережения, появляется возможность увеличения относительной площади остекления фасадов, что приведет к более эффективному использованию естественного освещения в строительстве.

В заключение настоящей статьи необходимо отметить, что реализация предложенных авторами энергоэффективных вентилируемых светопрозрачных ограждающих конструкций (ЭВСОК) может быть выполнена практически на всех видах оконных систем и профилей. Однако, осуществление наших предложений не так элементарно, как это может показаться из приведенных выше схем (рис. 3 – 6, 8). Для каждого из типов конструкций необходимо проведение соответствующих расчетов модулей ЭВСОК, организация систем вентилирования воздушных прослоек, а также создание системы сменных/регулируемых теплоотражающих экранов. Тем не менее, получаемый выигрыш в энергосбережении оправдывает, по мнению авторов, эти затраты.

Авторы приглашают архитекторов, генеральных подрядчиков, инвесторов, фирмы производящие оконные системные профили, светопрозрачные конструкции и навесные фасадные системы к взаимовыгодному сотрудничеству.

В следующей статье будут приведены результаты экспериментальных исследований ЭВСОК, проведенных в НИИСФ в 2013 – 2014 годах.

Основоположником идеи считается известный архитектор Ле Корбюзье, а первым зданием с Double-skin в 1981 году стало офисное здание Occidental Chemical building в городе Ниагара Фолс, штат Нью-Йорк.

Основное отличие от хорошо известных в России вентилируемых фасадов – то, что поток воздуха между слоями стекла является контролируемым. В зависимости от погоды, загруженности помещений и других условий в межстекольное пространство может поступать или не поступать наружный воздух, из этого пространства воздух может попадать непосредственно в помещения или в систему вентиляции (причем как в приточную, так и в вытяжную). Различные комбинации способов циркуляции воздуха дают выигрыш в показателях здания, и в первую очередь - в его энергетике.

Климатический фасад может быть применен и в новом строительстве, и при реконструкции.

Расстояние между слоями климатического фасада составляет от 20 до 200 см (обычно это 80…100 см); слои состоят из, как правило, низкоэмиссионного стекла. В общем случае межстекольное пространство представляет из себя канал для прохода воздуха, который может сообщаться в улицей, с помещениями и системой вентиляции при помощи открывающихся заслонок. Пространство между слоями служит не только каналом циркуляции воздуха; здесь размещаются электроприводы внутренних и наружных фрамуг, солнцезащитные устройства, трапы-проходы для обслуживания и т.п.

На стадии монтажа:

Работа КФ зимой:

Приточный воздух поступает через открытые наружные фрамуги, проходит в межстекольное пространство, где подогревается за счет теплых стен и солнечной энергии, и поступает в помещения.

Функционирование КФ летом:

За счет естественной тяги вдоль фасада идет непрерывный поток уличного воздуха, позволяющий несколько охладить здание без использования искусственного холода.

Одна из наиболее любопытных схем использования КФ:

Что сулит зданию, его владельцам и обитателям климатический фасад?

1. Повышение теплоизоляции здания (в случае, если все фрамуги закрыты, то воздух между слоями стекла служит теплоизоляцией).
2. Защита помещений здания от уличного шума.
3. Защита здания от ветра (особенно это касается высотных зданий).
4. Экономия энергии за счет использования естественной вентиляции, без включения вентиляторов.
5. Экономия энергии за счет предварительного подогрева приточного воздуха зимой и использования солнечной энергии.
6. Экономия энергии за счет сокращения периода использования кондиционирования - охлаждение потоками воздуха, проходящими в межстекольном пространстве.
7. Широкое использование естественного света для освещения помещений.
8. Возможность разместить между слоями климатического фасада затеняющих устройств, которые, с одной стороны, не загромождают помещение, а с другой – защищены от непогоды.
9. Дополнительный путь эвакуации людей из помещений при пожаре.

Плюсы климатического фасада не безусловны. Несмотря на длительную историю, климатическим фасадам далеко до триумфального шествия по миру, и проектировщики до сих пор испытывают колебания в вопросе применения или неприменения их к данному зданию. Что их сдерживает?

Наиболее значительный опыт эксплуатации зданий с КФ накоплен, безусловно, немецкими инженерами, что дает возможность описать некое типовое здание с климатическим фасадом применительно к условиям Германии. Как правило, это деловой высотный центр, остекление которого выполнено из энергоэффективного низкоэмиссионного стекла. Системами сплинклерного пожаротушения внутрифасадное пространство, как правило, не оснащается, а управление исполнительными механизмами фасада интегрировано с системой управления зданием. Обычно этот комплекс мер позволяет обходиться естественной вентиляцией в течение 50…60% времени года, подключая механические системы вентиляции и кондиционирования по мере надобности: при относительно низких (ниже -5) или относительно высоких (выше +20 градусов) температурах наружного воздуха. Добавим, что КФ требует определенного уровня технической культуры обслуживающего персонала.

А немцы тем временем продолжают возводить всё новые и новые здания с Double-skin facade.

Работы по стеклянным фасадам — изготовление, установка декоративных конструкций определенного типа, состоящих из светопрозрачного полотна для наружной отделки и нужных для выбранного типа остекления креплений. Различными могут быть характеристики материала, тип монтажа, форма, оттенок, теплоизоляционные свойства.

Популярные, красивые фасады из силиката все чаще встречаются в городской архитектуре. Они лаконичны, универсальны: наружный декор подходит для административных объектов, отделки комнат, офисов. Наружные стены, покрытые панелями из стекла становятся легкими, даже хрупкими, современными, яркими.

Достоинства оформления

Кроме внешней красоты, прозрачные экраны обладают особенностями, которые делают их полезными для оформления архитектурных единиц:

практичность – силикат проще поддается чистке, чем многие другие виды облицовочных материалов, поглощает шумовой фон, задерживает вредное ультрафиолетовое излучение;
долговечность – материал не изменяет физических, пользовательских характеристик с течением времени, не истончается, не тускнеет;
устойчивость – материал не боится температурных колебаний, факторы окружающей среды (осадки, ветер, пыль), химические составы;
современность – даже простое остекление фасада будет выглядеть стильно, красиво, футуристично;
индивидуальность – разнообразие вариантов отделки цветными, затемненными, зеркальными стеклами, позволяет сделать объект непохожим на прочие, обособить его в городском массиве, выделить организации/компании/владельцев;
разнообразие форм – добавят индивидуальности сегменты из овальных или изогнутых стеклянных конструкций;
экологическая безопасность – материал не излучает вредоносных волн, без запаха, прочих токсичных испарений, полностью безопасен для природы, человека;
высокая проницаемость света, возможность регулировать уровень освещения – из-за прозрачности стекла, а также различным декоративным отделкам, владелец офиса, комнаты может получить любой уровень освещенности, который требуется ему сейчас.

Прозрачными экранами можно декорировать новостройки, старые архитектурные объекты, вид которых портит общее восприятие города, выбивается из стилистического решения.

Виды конструкций

Фасадных конструкций из стеклянных сегментов несколько, все они имеют важные моменты монтажа, внешнего оформления. В отделке одного и того же строения применяют как один вид, так и совмещено несколько вариантов. Фасады бывают:

стоечно-ригельными;
структурными;
светопрозрачными спайдерными;
навесными.

Стоечно-ригельные фасады – распространенный способ лицевой отделки. Это светопрозрачные панели, крепящиеся на стойках и «ригелях – вертикальных, горизонтальных планках. Внешняя часть бывает украшена различным декором. Стеклянное полотно пропускает достаточно света, конструкция подходит практически для любых зданий.

Структурное остекление – целостный вид отделки стен. Глядя на строение с подобным оформлением, создается ощущение, что здание полностью покрыто сплошным стеклянным листом. Элементы крепления (петли, профили), не видны глазу. Материалы крепятся герметизирующим клеем, устойчивым к температурным колебаниям, повышенной влажности. Данный вид подходит для остекления высоток, малоэтажных строений. Конструкция обладает высокой степенью безопасности, красотой.

Навесные фасады – в основе данного типа конструкций лежат металлические профили, который обладает высокой прочностью, износостойкостью, долговечностью. Между декоративным стеной здания и стеклянным покрытием остается пространство служащее теплоизоляционной, вентиляционной прослойкой. Конструкционные детали поставляются в подготовленном к монтажу виде. Данный вид легок в работе, устанавливается за короткий промежуток времени, может использоваться для лоджий, балконов в жилом строительстве. Вариант отлично подходит для декора административных, торговых объектов.

Светопрозрачные спайдерные фасады относятся к сложным. В конструкциях нет рам, поэтому петли также не используются. Монтаж производят кронштейнами, изготовленными из высокопрочной стали. Составные части фиксируются эластичными зажимами. Спайдер позволяет остеклять значительные площади.

Читайте также: