Спайдър фасада Човешкият ум е измислил какво ли не. Още с появата си стъклото става основен фактор, повлиял развитието на сградната естетика. Тази тенденция се отнася и за нашето съвремие. Новите изобретения за използване на стъклото като фасаден материал не просто радват човешкото око, а ни предизвикват да се гордеем с техническото съвършенство на произведения от този род.
Едно от тях е така наречената фасада от тип „спайдър” - модерна стъклена сградна облицовка, защитаваща човека от неблагоприятните фактори на външната среда и едновременно с това обезпечаваща неговата максимална връзка с околния свят.
текст Вела Динкова
Едно от най-впечатляващите приложения на стъклото в архитектурата днес е планарното остъкляване от тип спайдър. Спайдър фасадата се отличава от останалите типове фасадно остъкляване по липсата на рамки. Това е едно модерно конструкционно решение, носещо наименованието си от английското spider, което означава паяк, тъй като стъклата се закрепват за носещата конструкция чрез елементи, приличащи на паяк – спайдъри. Технологията на планарното остъкляване на фасади се състои в закрепване на прозрачните елементи в непосредствена близост един до друг, без да са отделени с рамки или дограма, което я отличава от профилните системи. Благодарение на липсата на рамки, планарните фасади са по-прозрачни от профилните. Наименованието планарна фасада идва от името на марката Planar – първата фасадна система с подобен тип закрепване на стъклата, изобретена преди около 30 години от английската фирма Pilkington. В практиката понятието планарно остъкляване се използва често, но не е съвсем коректно именно от тази гледна точка, че идва от наименованието на марка. Затова ще използваме понятия като спайдър фасада или точкова фасада, защото освен, че крепежните елементи приличат на паяци, те свързват стъклата към носещата конструкция на определени точки, през фиксирани интервали.
Особености в конструкцията
Спайдърната конструкция дава възможност да се получи изцяло стъклена стена, чрез оригинална крепежна система, без използване на непрозрачни материали върху фасадното покритие. По-рано за остъкляване на големи повърхности се използваше главно класическата профилна система. Докато в последно време избора е много често в полза на спайдърното остъкляване. Отличителни признаци на фасадните системи от типа спайдър са: голяма площ на фасадните панели, минимално присъствие на крепежни елементи от едната страна на сградата (отвън или отвътре) и вътрешна или външна метална носеща система. Прозрачните фасадни панели могат да са от единично закалено стъкло, двоен стъклопакет от закалено стъкло или триплекс – ламинирано стъкло. Носещата конструкция е система от греди, пръти (ферма), дъги или въжета (вантова ферма) и се изпълнява от стомана или алуминий. Закрепването може да става и към колони, а по перифериите и към бетонни тавани, подове и стени. Изключително впечатляващи са големите площи спайдърни фасади, окачени във въздуха. Това е така нареченото вантово остъкляване, при което стъклените панели се закрепват чрез спайдъри към странично изградена носеща конструкция от опънати стоманени въжета – вантова конструкция.
Крепежните елементи – спайдъри (конектори) са също метални и представляват кръстачки за точково закрепване на стъклата към фермата. Спайдърите се обединяват в серии в зависимост от максималното допустимо натоварване. Конекторите могат да са с различен брой рамене (от 1 до 4), към които се закрепят клеми, поставени в отвори по ъглите на стъклените панели (стъклопакета). Техния брой определя вида и позициите на спайдъра върху фасадата. Например, при закрепване към два ъгъла на стъклото се използват двураменни спайдъри, а при закрепване към четири ъгъла – четирираменни. Допустимото аксиално натоварване върху рамото (обратно натоварване на вятъра) варира от 1500N до 7000N, a радиалното натоварване, причинено от теглото на стъклото - от 1000N до 2500N. Повърхността на спайдърите може да бъде полирана, матирана, а също и да е с PVF2 (поливинилдифлуоридно) полимерно покритие, с който и да е цвят от цветната палитра.
Контактът между стъклените панели се херметизира чрез специални силиконови уплътнители. Спайдър конструкцията може да се реализира в „хладен” вариант, когато в качеството на прозрачен елемент се използва единично стъкло, или в „топъл” вариант – при използване на стъклопакет.
Съществуват няколко вида системи спайдърно остъкляване. Единия вариант е, когато за носеща конструкция се използват вече съществуващи елементи от сградата – колони, подове, стени, тавани. Този вариант е най-привлекателен от гледна точка на икономичност, тъй като носещи са вече готови части. Друг тип система е с използване на носещи метални тръби. Те могат да са с различно сечение и се изработват от боядисана стомана, неръждаема стомана или валцуван алуминий. Този вид остъкляване предоставя широки възможности за проектиране и е с удобен монтаж. Следващата разновидност е с носеща конструкция от метални пръти, кабели и въжета. Тя е доста сложна за изчисление и изпълнение, и е сравнително скъпа, но в същото време представлява технологичен връх в това направление и е много въздействаща при наблюдение – система от въжета, носеща огромна стъклена площ. И последния вариант на спайдър системите е с прилагане на стъклени стойки-ребра. Едно от стъклата влиза в качеството на укрепващо ребро. При тази конструкция се използва повече стъкло, отколкото при предишните видове, но тя не им отстъпва по здравина и надеждност. В някои случаи при инсталацията се изисква допълнително укрепване на стъклата с метални пластини.
По отношение на точковото закрепване, трябва да кажем, че то е два вида: когато стъклените панели се захващат с опората по ъглите или страните, и когато опората се фиксира в специално пробити отвори. Закрепващият елемент представлява носещ шарнир, който свързва стъклените панели със спайдери и с носещата конструкция. Носещият шарнир приема основното натоварване от вятър и сняг и предотвратява разрушаване на стъклото за сметка на подвижността си. Този елемент се подбира индивидуално за всеки обект, изхождайки от разчетите за динамичното натоварване от външни сили, използваното стъкло и особеностите на конструкцията. Шарнирите са различни в зависимост от това дали са за стъклопакет или за единично стъкло или триплекс. При тях допустимото аксиално натоварване варира от 2500N до 6000N, а радиално натоварване е в диапазона между 1200N и 2500N.
Когато точковото закрепване е чрез отвори, те обикновено са с конична форма. Това е така нареченото вградено зенкерово закрепване, което гарантира получаване на съвършено равна повърхност, без изпъкнали части. Такъв вариант е за предпочитане от хигиенна гледна точка – задържат се по-малко замърсители и се чисти по-лесно. Към стъклата, използвани в спайдър фасадите има строги изисквания, обезпечаващи здравината на конструкцията. Прозрачните елементи трябва да са от закалено стъкло или от триплекс. Закаляването и ламинирането на стъклото повишават безопасността на фасадата. При евентуално счупване на стъкла от този тип се получават малки части без режещи ръбове. Тъй като при спайдърното остъкляване се извършва точково закрепване на стъклото към кръглата глава на спайдъра, за стъклото мястото на контакта, представлява точка на концентрация на напрежение. Именно затова на мястото на свързване се поставят силиконови тампони, които предотвратяват контакта на стъклото с метала. Тази техника изисква пробиване само в специални центрове за производството на стъкло.
Основният проблем в момента е малкият опит с този тип конструкции, сложните изчисления и нестандартните носещи конструкции. Вземането на решения при проектиране на спайдър система за остъкляване на фасада е трудно, защото трябва да се отчетат различните коефициенти на линейно разширение на стъклото и метала. При големи размери на фасадата, вследствие на неравномерно преместване на опорните точки една спрямо друга, от местата на отворите може да стане счупване на стъкло. За решаване на този проблем в точковото закрепване на спайдърите се използват шарнири, които обезпечават някаква минимална подвижност, но все пак достатъчна, за да се избегне подобно счупване по време на монтаж и експлоатация. Много важно е и да се обърне внимание на това формата на закрепящните елементи да съответства на формата на отворите в стъклото. На този принцип става избора на спайдъри. Ако това не се вземе предвид, може да се стигне до голямо локално напрежение и пряк контакт на стъклото със стоманата, което ще застраши сигурността. Както става ясно, проектирането и изпълнението на спайдър фасада не е никак лесно, но когато се възложи на квалифицирани специалисти, ще получите всички преимущества на този тип остъкляване.
С какво спайдър фасадата превъзхожда другите?
Предимствата на спайдър фасадата са много: непрекъсната и равна стъклена повърхност, максимална прозрачност, изискан и модерен външен вид, минимизация на носещата конструкция, модулност, дълговечност, устойчивост на външните условия, безопасност и енергийна ефективност. Сега, благодарение на този начин на закрепване на стъклените панели, може да се реализира на практика всяко архитектурно решение – необичайни идеи, сложни конфигурации на фасадата в богата цветова гама и с възможност за монтаж на неограничена височина. Спайдър конструкциите задоволяват най-високите изисквания към естетика, без компромис със сигурността и защитата. Практически непрекъсната стъклена повърхност позволява максимално използване на слънчевата енергия за осветление и отопление на вътрешния обем. Гъвкавият начин на закрепване на системите прави фасадата устойчива на големи ветрови и температурни натоварвания. Фактът, че закрепването позволява еластичност, дава възможност да се намалят и преразпределят статичното и динамичното външно натоварване върху сградата. Модулният характер на този тип остъкляване прави системата пригодна за ремонтиране в случай на увреждане на някой елемент. При това за замяна на увреден панел се изразходват минимални средства и време. Освен това спайдър фасадите имат много голяма износоустойчивост и практически са с неограничен експлоатационен срок. Това предимство се обезпечава от факта, че във външната конструкция се използват само неръждаема стомана и стъкло – най-инертните, здрави и трайни строителни материали с изкуствен произход.
Ключът към изящния вид на спайдър фасадите е в минималното количество закрепващи елементи. Важно е да се отбележи, че луксозния дизайн и надеждността на системата се постигат с високотехнологични производства, с голяма точност при обработката на стъклото и неръждаемата стомана. Най-скъпата част от спайдър конструкцията е прозрачния елемент: закалено стъкло, многослойно стъкло (триплекс) или стъклопакети от закалено стъкло, но те пък гарантират сигурността, допринасят за енергоспестяването като позволяват използване на енергията от слънцето, а последните значително намаляват и топлинните загуби. Спайдър фасадата може допълнително да се оборудва с автоматична система, която контролира процеса на експлоатация на фасадния комплекс. Тя регулира нивото на осветеност в сградата, температурния режим, периодичното измиване на външната повърхност и други. Трябва да отбележим, че спайдър технологията е приложима за остъкляване не само на фасади. Тя се прилага и за козирки, преградни стени, витрини, покриви (атриуми), стълби и други.
Не случайно в Европа, Америка, а вече и в България спайдър фасадите се срещат все по-често. По тази технология са създадени и успешно функционират Националния Център за Изкуство и Култура „Жорж Помпиду” в Париж, главния терминал (най-дългия в света) на летището Кансай (Япония), библиотеката на Кранфилдския Университет (Англия), както и много други обществени, търговски и развлекателни модерни центрове. Що се отнася до България, спайдър технологията за остъкляване на фасади тепърва набира сили. И това си има обяснение. Спайдър фасадата изисква възможно най-малко усилия, средства и време в експлоатацията от която и да е друга фасадна конструкция. Това заедно с другите предимства, които вече разгледахме, кара все повече инвеститори, архитекти и проектанти напоследък да се спират именно на спайдър остъкляване.19/09/2010 |
