Фасадное остекление требует к себе уважения
На конференции «Современный фасад в Республике Беларусь: опыт проектирования и строительства», которая прошла 20 мая 2009 года в Минске, выступил директор Завода стеклопакетов и архитектурного стекла из Минска Роман ГРИЦЕЛЬ. Он рассказал о фасадном остеклении применительно в первую очередь к высотным зданиям. Ниже – пересказ этого выступления со вставками из его письменной версии.
Актуальная тема
В настоящее время актуальной темой для Беларуси стали современные архитектурные стеклопакеты для фасадного остекления. Причем здесь надо учитывать будущее повышение требований теплотехнических норм. Основные требования заказчиков и архитекторов к стеклопакетам – это энергоэффективность, надлежащие эксплуатационные качества, безопасность, долговечность, выверенный дизайн и приемлемая стоимость.
Время селективных стекол
О повышении сопротивления теплопередаче заполнения световых проемов. Завод стеклопакетов и архитектурного стекла готов к любой его величине. Протоколы испытаний наших оконных и фасадных стеклопакетов свидетельствуют, что их сопротивление теплопередаче в 1,0 м2С/Вт было достигнуто еще полтора года назад. Сегодня Завод стеклопакетов и архитектурного стекла выпускает более современные стеклопакеты. И показатель 1,1 м2С/Вт – это уже готовое изделие, которое производится в Беларуси. Повышенные показатели теплозащиты зданий означают применение более современного и дорогого типа материала – селективных стекол. Селективные стекла выполняют следующие функции – либо теплоизоляционные, либо солнцезащитные, либо те и другие одновременно. Стекла с двойным эффектом применяются в основном в случае фасадного остекления. Селективные стекла присутствуют на рынке уже более трех лет. Они активно применяются в европейских странах. Притом и при реконструкции фасадов. В конечном итоге селективные стекла способствуют снижению затрат на эксплуатацию зданий. Конечно, без таких материалов невозможно реализовать то, что планируется в Беларуси – строить полностью стеклянные здания. Надо иметь в виду, что с виду они, безусловно, красивые, но при этом могут быть очень дорогими в эксплуатации.
В нашем стеклопакете с сопротивлением теплопередаче больше 1,0 м2С/Вт применены два высокоселективных стекла, дистанционная пластиковая рамка, которая исключает потери тепла по краевым зонам стеклопакета, и инертные газы. Мы можем закачивать любые инертные газы, в зависимости от требований, предъявляемых к стеклопакетам.
Перегрев в придачу
Об эксплуатационных качествах. Тенденцией современной мировой архитектуры является отказ от сильно тонированных и зеркальных стекол в пользу прозрачных стекол со специальными свойствами. Связано это с достижениями в технологии магнетронного напыления. Прозрачное флоат-стекло становится исходным материалом для получения стекол с заданными параметрами по теплоизоляции, свето- и теплоотражению.
Использование сильно тонированного стекла определенного цвета в «глухих» структурных и стоечно-ригельных фасадах, лишенных окон для проветривания, породило ряд проблем. Так, выявлено, что исключение определенной оптической части спектра солнечного излучения способно негативно сказываться на психике человека при его длительном нахождении в помещении. Зеркальные фасады с применением стекол, разработанных для стран с жарким климатом, создают проблему недостаточной освещенности рабочих мест. А увлечение кондиционированием воздуха привело к появлению новых видов легочных заболеваний.
Мировой опыт следует учитывать в отечественной архитектуре. Наиболее эффективный путь – заимствование решений, суть которых в применении: – прозрачных стекол с легкой тонировкой и специальными свойствами, позволяющих регулировать процесс теплообмена в помещениях и обеспечивающих их нормальную освещенность;
– систем фасадного остекления, обеспечивающих традиционную систему проветривания зданий. Такие фасады называются двойными.
Кроме того, что здания теряют тепло через обширное остекление в зимнее время, они перегреваются ввиду интенсивной солнечной радиации в летнее время. К сожалению заказчиков и архитекторов больше волнует то, как остекление будет выглядеть на фасаде, а не вся совокупность его свойств. А ведь в зданиях с фасадным остеклением стеклопакеты могут занимать 90 процентов всей площади фасада.
Солнечный фактор
Стеклопакет – это сравнительно хорошо исследованное изделие. Он должен быть светопрозрачным, то есть максимально светлым с заданным оттенком: зеленым, синим и т.д. Важен солнечный фактор. Эта цифра говорит о том, сколько тепловой энергии проводится через стеклопакет внутрь помещения. Например, солнечный фактор составляет 25 процентов. Простыми словами это можно пояснить так: из 100 градусов нагревательной энергии, которым обладает солнце, внутрь помещения попадает 25 градусов. У нас популярно остекление с солнечным фактором, равным примерно 50 процентам. Необходимо стремиться к сохранению естественной цветопередачи. Особенно при остеклении жилых объектов фонда. Скажем, в Минске компания «Итера» планирует сделать стеклянную оболочку, внутри которой будут расположены квартиры. То есть за остекленными лоджиями будут расположены собственно окна квартир. Здесь мы имеем двойной тип остекления. Он очень теплый, но для жилых помещений необходимо определенное количество света. Эту ситуацию можно смоделировать без проведения каких-либо протокольных испытаний. Все уже дано теоретически, есть цифры по светопрозрачности, теплотехнике и прочему. А у заводов-изготовителей это уже заложено прямо в производственные программы.
В некоторых случаях – например, обратились проектировщики по реконструкции аэропорта – заявляется определенная цветность. Но порядок действий тут такой: сначала определяются все требования к стеклопакету, затем конструируется его формула. Не наоборот. Хотя стеклопакет – достаточно серьезное изделие, все требования по нему от заказчиков и архитекторов мы готовы удовлетворять. В том числе и требования по безопасности.
Безопасность важнее всего
В первую очередь необходимо говорить о механической безопасности. Если с высоты в сто метров полетят куски стекла, они могут наделать много бед. Механическая безопасность проявляется в том, что стеклопакеты выдерживают нагрузки от собственного веса, эксплуатационные и климатические нагрузки, сейсмические и иные прочие нагрузки. Мы, в частности, даем рекомендации по толщинам стекол. В обычных случаях они от 3 до 10 миллиметров, в зависимости от геометрических параметров стеклопакета. Стекло в принципе отвечает любым классам безопасности. Тут и пулестойкость, и стойкость к ударным воздействиям, и противовзломность. Свои требования предъявляют противопожарные нормы, ведь стекло в высотном здании с прозрачным фасадом заменяет такие традиционные материалы наружных стен, как кирпич и бетон. И стекло этим нормам отвечает. Например, стекло размером два на три метра вплоть до трех часов сопротивляется воздействию огня. Значит, любой проем, любую крышу мы можем стеклить, выдерживая требования норм пожарной безопасности.
То, что мы сегодня собираемся строить, это здания не на пять, десять, двадцать лет. Это гораздо более долговечные здания. И стеклопакеты в них должны быть соответствующими. Согласно ГОСТ 24866-99 «Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия», стеклопакеты должны быть стойкими к длительным циклическим климатическим воздействиям, их долговечность должна составлять не менее 20 условных лет эксплуатации. А до 1 июля 2002 года допускалось применять такой показатель долговечности, как 10 условных лет эксплуатации.
Про деньги и киевский «Парус»
О стоимостных показателях. Сегодня, когда выбирают стоимость фасадного остекления, учитывают в первую очередь стоимость обрамления, например, алюминиевых профилей, и во вторую очередь – стоимость стеклопакетов, которые будут использованы в данной фасадной системе. Здесь надо обратить внимание на следующее. Выбирая дешевые стеклопакеты, мы идем к повышению расходов на эксплуатацию здания. Если сегодня монтировать светопрозрачные фасадные системы, стоимость квадратного метра которых 100-300 долларов – что сегодня и происходит, – то назавтра вместо того, чтобы тратить на обогрев квадратного метра здания, например, 100 рублей, приходится тратить 300 рублей. Уместно заметить, что обогрев намного дешевле, чем кондиционирование. И в стеклянных зданиях на кондиционирование воздуха летом могут уходить гораздо более внушительные суммы, нежели на отопление зимой.
В Киеве не так давно появилось высотное офисное здание «Парус». Это первый подобный объект в Украине. Этому бизнес-центру присвоен класс А. Туда переехали представительства ведущих европейских компаний, они сняли офисы этажами. «Парус» – это внешне привлекательное здание, но два года назад, когда мы присутствовали на тендере, по типу стеклопакета, который был выбран архитектором, можно было заранее предположить, что оно, будучи остекленным от пола до потолка, станет перегреваться. Тогда остановились на стеклопакетах с солнечным фактором 47 процентов, но никто на это особого внимания не обратил. Архитекторы и заказчик по нормам выбрали кондиционерные и отопительные системы. А «Парус» по противопожарным нормам построен без форточек, у него глухой фасад высотой приблизительно 150 метров. Что там сегодня происходит? Не выдерживаются нормативные температуры внутреннего воздуха, помещения нагреваются чуть ли не до 45 градусов.
Экономить надо с умом
Практикуемая система проведения тендеров без учета требований ГОСТ 24866-99 с ориентацией на минимальную стоимость при отсутствии четко прописанных требований в проектах не способствует принятию правильных решений. Отдельная проблема – экспертиза проектов на предмет их эстетических, конструктивных и эксплуатационных характеристик. В условиях недостаточной проработанности нормативной базы, нечеткого понимания принципов проектирования и отсутствии опыта эксплуатации объектов с большими остекленными поверхностями принятие инженерных решений зачастую отдается на откуп фасадным компаниям. А их персонал обладает разной квалификацией, причем, как правило, недостаточной для исключения ошибок, проявляющихся при последующей эксплуатации объектов.
Неоправданная экономия на стеклопакетах наиболее ярко проявилась:
– в спонтанном разрушении стеклопакетов на ряде объектов;
– в возведении большого количества зданий с явными оптическими искажениями на остекленных поверхностях;
– в ошибках при оценках теплотехнических свойств светопрозрачных конструкций, которые приводят как к повышенным затратам на отопление, так и к перегреву помещений вследствие парникового эффекта.
Опасный дефицит
Менее очевидными, но еще более значимыми проблемами, которые неизбежно обнаружат себя в ближайшие годы, являются:
– безопасность больших поверхностей остекления в связи с уже сделанными ошибками при реализации проектов, а также возросшими требованиями защиты от вандализма и терроризма;
– повсеместное использование морально устаревших двухкамерных стеклопакетов из обычного флоат-стекла, имеющих не отвечающие современным требованиям, низкие теплотехнические характеристики;
– нарушения технологии производства стеклопакетов, в том числе ошибки в использовании герметиков;
– отсутствие при проектировании учета гигиенических условий труда в зданиях с использованием селективных марок стекол, а также проблема воздухообмена в помещениях с глухим остеклением.
Причины возникновения всех перечисленных в двух последних разделах проблем заключаются, в частности, в недостаточной информированности о свойствах различных марок стекол и стеклопакетов архитекторов, проектировщиков, строителей, изготовителей конструкций и работников органов строительного надзора, а также в недостатке хорошо подготовленных специалистов в области архитектурного стекла.
Соблюдать – выгодно
В Беларуси имеется достаточно внушительная нормативная база для проектирования, производства, приемки и оценки изделий из стекла. В заключение стоит привести один из пунктов ГОСТ 24866-99: «В случаях, когда в стеклопакетах для наружного остекления применяют неупрочненное стекло, его коэффициент поглощения света должен быть не более 25 процентов. Стекло с более высоким коэффициентом поглощения света должно быть упрочненным». Соблюдение этих требований при выполнении строительных работ на таких объектах, как Дворец водного спорта в Минске и торговый центр «Град» в Ждановичах, не позволило бы произойти самопроизвольному разрушению стекол в их фасадных стеклопакетах.
Дмитрий ЖУКОВ
Актуальная тема
В настоящее время актуальной темой для Беларуси стали современные архитектурные стеклопакеты для фасадного остекления. Причем здесь надо учитывать будущее повышение требований теплотехнических норм. Основные требования заказчиков и архитекторов к стеклопакетам – это энергоэффективность, надлежащие эксплуатационные качества, безопасность, долговечность, выверенный дизайн и приемлемая стоимость.
Время селективных стекол
О повышении сопротивления теплопередаче заполнения световых проемов. Завод стеклопакетов и архитектурного стекла готов к любой его величине. Протоколы испытаний наших оконных и фасадных стеклопакетов свидетельствуют, что их сопротивление теплопередаче в 1,0 м2С/Вт было достигнуто еще полтора года назад. Сегодня Завод стеклопакетов и архитектурного стекла выпускает более современные стеклопакеты. И показатель 1,1 м2С/Вт – это уже готовое изделие, которое производится в Беларуси. Повышенные показатели теплозащиты зданий означают применение более современного и дорогого типа материала – селективных стекол. Селективные стекла выполняют следующие функции – либо теплоизоляционные, либо солнцезащитные, либо те и другие одновременно. Стекла с двойным эффектом применяются в основном в случае фасадного остекления. Селективные стекла присутствуют на рынке уже более трех лет. Они активно применяются в европейских странах. Притом и при реконструкции фасадов. В конечном итоге селективные стекла способствуют снижению затрат на эксплуатацию зданий. Конечно, без таких материалов невозможно реализовать то, что планируется в Беларуси – строить полностью стеклянные здания. Надо иметь в виду, что с виду они, безусловно, красивые, но при этом могут быть очень дорогими в эксплуатации.
В нашем стеклопакете с сопротивлением теплопередаче больше 1,0 м2С/Вт применены два высокоселективных стекла, дистанционная пластиковая рамка, которая исключает потери тепла по краевым зонам стеклопакета, и инертные газы. Мы можем закачивать любые инертные газы, в зависимости от требований, предъявляемых к стеклопакетам.
Перегрев в придачу
Об эксплуатационных качествах. Тенденцией современной мировой архитектуры является отказ от сильно тонированных и зеркальных стекол в пользу прозрачных стекол со специальными свойствами. Связано это с достижениями в технологии магнетронного напыления. Прозрачное флоат-стекло становится исходным материалом для получения стекол с заданными параметрами по теплоизоляции, свето- и теплоотражению.
Использование сильно тонированного стекла определенного цвета в «глухих» структурных и стоечно-ригельных фасадах, лишенных окон для проветривания, породило ряд проблем. Так, выявлено, что исключение определенной оптической части спектра солнечного излучения способно негативно сказываться на психике человека при его длительном нахождении в помещении. Зеркальные фасады с применением стекол, разработанных для стран с жарким климатом, создают проблему недостаточной освещенности рабочих мест. А увлечение кондиционированием воздуха привело к появлению новых видов легочных заболеваний.
Мировой опыт следует учитывать в отечественной архитектуре. Наиболее эффективный путь – заимствование решений, суть которых в применении: – прозрачных стекол с легкой тонировкой и специальными свойствами, позволяющих регулировать процесс теплообмена в помещениях и обеспечивающих их нормальную освещенность;
– систем фасадного остекления, обеспечивающих традиционную систему проветривания зданий. Такие фасады называются двойными.
Кроме того, что здания теряют тепло через обширное остекление в зимнее время, они перегреваются ввиду интенсивной солнечной радиации в летнее время. К сожалению заказчиков и архитекторов больше волнует то, как остекление будет выглядеть на фасаде, а не вся совокупность его свойств. А ведь в зданиях с фасадным остеклением стеклопакеты могут занимать 90 процентов всей площади фасада.
Солнечный фактор
Стеклопакет – это сравнительно хорошо исследованное изделие. Он должен быть светопрозрачным, то есть максимально светлым с заданным оттенком: зеленым, синим и т.д. Важен солнечный фактор. Эта цифра говорит о том, сколько тепловой энергии проводится через стеклопакет внутрь помещения. Например, солнечный фактор составляет 25 процентов. Простыми словами это можно пояснить так: из 100 градусов нагревательной энергии, которым обладает солнце, внутрь помещения попадает 25 градусов. У нас популярно остекление с солнечным фактором, равным примерно 50 процентам. Необходимо стремиться к сохранению естественной цветопередачи. Особенно при остеклении жилых объектов фонда. Скажем, в Минске компания «Итера» планирует сделать стеклянную оболочку, внутри которой будут расположены квартиры. То есть за остекленными лоджиями будут расположены собственно окна квартир. Здесь мы имеем двойной тип остекления. Он очень теплый, но для жилых помещений необходимо определенное количество света. Эту ситуацию можно смоделировать без проведения каких-либо протокольных испытаний. Все уже дано теоретически, есть цифры по светопрозрачности, теплотехнике и прочему. А у заводов-изготовителей это уже заложено прямо в производственные программы.
В некоторых случаях – например, обратились проектировщики по реконструкции аэропорта – заявляется определенная цветность. Но порядок действий тут такой: сначала определяются все требования к стеклопакету, затем конструируется его формула. Не наоборот. Хотя стеклопакет – достаточно серьезное изделие, все требования по нему от заказчиков и архитекторов мы готовы удовлетворять. В том числе и требования по безопасности.
Безопасность важнее всего
В первую очередь необходимо говорить о механической безопасности. Если с высоты в сто метров полетят куски стекла, они могут наделать много бед. Механическая безопасность проявляется в том, что стеклопакеты выдерживают нагрузки от собственного веса, эксплуатационные и климатические нагрузки, сейсмические и иные прочие нагрузки. Мы, в частности, даем рекомендации по толщинам стекол. В обычных случаях они от 3 до 10 миллиметров, в зависимости от геометрических параметров стеклопакета. Стекло в принципе отвечает любым классам безопасности. Тут и пулестойкость, и стойкость к ударным воздействиям, и противовзломность. Свои требования предъявляют противопожарные нормы, ведь стекло в высотном здании с прозрачным фасадом заменяет такие традиционные материалы наружных стен, как кирпич и бетон. И стекло этим нормам отвечает. Например, стекло размером два на три метра вплоть до трех часов сопротивляется воздействию огня. Значит, любой проем, любую крышу мы можем стеклить, выдерживая требования норм пожарной безопасности.
То, что мы сегодня собираемся строить, это здания не на пять, десять, двадцать лет. Это гораздо более долговечные здания. И стеклопакеты в них должны быть соответствующими. Согласно ГОСТ 24866-99 «Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия», стеклопакеты должны быть стойкими к длительным циклическим климатическим воздействиям, их долговечность должна составлять не менее 20 условных лет эксплуатации. А до 1 июля 2002 года допускалось применять такой показатель долговечности, как 10 условных лет эксплуатации.
Про деньги и киевский «Парус»
О стоимостных показателях. Сегодня, когда выбирают стоимость фасадного остекления, учитывают в первую очередь стоимость обрамления, например, алюминиевых профилей, и во вторую очередь – стоимость стеклопакетов, которые будут использованы в данной фасадной системе. Здесь надо обратить внимание на следующее. Выбирая дешевые стеклопакеты, мы идем к повышению расходов на эксплуатацию здания. Если сегодня монтировать светопрозрачные фасадные системы, стоимость квадратного метра которых 100-300 долларов – что сегодня и происходит, – то назавтра вместо того, чтобы тратить на обогрев квадратного метра здания, например, 100 рублей, приходится тратить 300 рублей. Уместно заметить, что обогрев намного дешевле, чем кондиционирование. И в стеклянных зданиях на кондиционирование воздуха летом могут уходить гораздо более внушительные суммы, нежели на отопление зимой.
В Киеве не так давно появилось высотное офисное здание «Парус». Это первый подобный объект в Украине. Этому бизнес-центру присвоен класс А. Туда переехали представительства ведущих европейских компаний, они сняли офисы этажами. «Парус» – это внешне привлекательное здание, но два года назад, когда мы присутствовали на тендере, по типу стеклопакета, который был выбран архитектором, можно было заранее предположить, что оно, будучи остекленным от пола до потолка, станет перегреваться. Тогда остановились на стеклопакетах с солнечным фактором 47 процентов, но никто на это особого внимания не обратил. Архитекторы и заказчик по нормам выбрали кондиционерные и отопительные системы. А «Парус» по противопожарным нормам построен без форточек, у него глухой фасад высотой приблизительно 150 метров. Что там сегодня происходит? Не выдерживаются нормативные температуры внутреннего воздуха, помещения нагреваются чуть ли не до 45 градусов.
Экономить надо с умом
Практикуемая система проведения тендеров без учета требований ГОСТ 24866-99 с ориентацией на минимальную стоимость при отсутствии четко прописанных требований в проектах не способствует принятию правильных решений. Отдельная проблема – экспертиза проектов на предмет их эстетических, конструктивных и эксплуатационных характеристик. В условиях недостаточной проработанности нормативной базы, нечеткого понимания принципов проектирования и отсутствии опыта эксплуатации объектов с большими остекленными поверхностями принятие инженерных решений зачастую отдается на откуп фасадным компаниям. А их персонал обладает разной квалификацией, причем, как правило, недостаточной для исключения ошибок, проявляющихся при последующей эксплуатации объектов.
Неоправданная экономия на стеклопакетах наиболее ярко проявилась:
– в спонтанном разрушении стеклопакетов на ряде объектов;
– в возведении большого количества зданий с явными оптическими искажениями на остекленных поверхностях;
– в ошибках при оценках теплотехнических свойств светопрозрачных конструкций, которые приводят как к повышенным затратам на отопление, так и к перегреву помещений вследствие парникового эффекта.
Опасный дефицит
Менее очевидными, но еще более значимыми проблемами, которые неизбежно обнаружат себя в ближайшие годы, являются:
– безопасность больших поверхностей остекления в связи с уже сделанными ошибками при реализации проектов, а также возросшими требованиями защиты от вандализма и терроризма;
– повсеместное использование морально устаревших двухкамерных стеклопакетов из обычного флоат-стекла, имеющих не отвечающие современным требованиям, низкие теплотехнические характеристики;
– нарушения технологии производства стеклопакетов, в том числе ошибки в использовании герметиков;
– отсутствие при проектировании учета гигиенических условий труда в зданиях с использованием селективных марок стекол, а также проблема воздухообмена в помещениях с глухим остеклением.
Причины возникновения всех перечисленных в двух последних разделах проблем заключаются, в частности, в недостаточной информированности о свойствах различных марок стекол и стеклопакетов архитекторов, проектировщиков, строителей, изготовителей конструкций и работников органов строительного надзора, а также в недостатке хорошо подготовленных специалистов в области архитектурного стекла.
Соблюдать – выгодно
В Беларуси имеется достаточно внушительная нормативная база для проектирования, производства, приемки и оценки изделий из стекла. В заключение стоит привести один из пунктов ГОСТ 24866-99: «В случаях, когда в стеклопакетах для наружного остекления применяют неупрочненное стекло, его коэффициент поглощения света должен быть не более 25 процентов. Стекло с более высоким коэффициентом поглощения света должно быть упрочненным». Соблюдение этих требований при выполнении строительных работ на таких объектах, как Дворец водного спорта в Минске и торговый центр «Град» в Ждановичах, не позволило бы произойти самопроизвольному разрушению стекол в их фасадных стеклопакетах.
Дмитрий ЖУКОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 24 за 2009 год в рубрике мат. и тех.
