Строительство Строительные конструкции, здания и сооружения
Терентьев М.И., аспирант Дукарский Ю.М., кандидат технических наук, профессор (Московский государственный университет природообустройства)
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Продолжим рассмотрение профильных систем с заполнением, начатое в журнале «Аспирант и соискатель № 1» за 2008 г.
Широкое применение алюминиевых сплавов в современном строительстве обусловлено следующими их свойствами:
- высокая механическая плотность (что даёт возможность изготавливать конструкции низкой металлоёмкости);
- сравнительно высокая коррозионная стойкость, позволяющая назначать минимальную толщину элементов конструкции, работающих в агрессивных средах;
- хорошая обрабатываемость давлением и резанием, пластичность, что позволяет изготавливать профили, не требующие дополнительной отделки лицевой поверхности;
- высокая морозостойкость, расширенный интервал температур эксплуатации;
- отсутствие искр при ударе (повышение уровня пожаробезопасности);
- отсутствие ферромагнитных свойств.
К недостаткам алюминиевых сплавов относятся: сравнительно низкий модуль упругости (Е = 71000 МПа), высокий коэффициент линейного расширения (к = 21*106 ... 26*106 1/оС), относительная сложность выполнения соединений, высокая теплопроводность.
В современных системах алюминиевых профилей реализуются достоинства алюминиевых сплавов как конструкционных материалов, при компенсации недостатков за счёт специальных технических решений. К ним относятся: применение термоизолирующих вставок (создание терморазрыва между двумя алюминиевыми профилями, образующими вместе со вставкой конструкцию так называемого «тёплого» профиля), заполнение полости профиля утеплителем, применение специальных вставных вкладышей (при изготовлении защитных конструкций) и др.
Профили российских профильных систем изготавливаются преимущественно из сплава АД31. В европейских странах для этих целей используют сплавы 6060, 6063, 6005, 6082 (серия DI N 1725). Качество профилей нормируется требованиями DIN 1748, DIN 17615.
На российский рынок в 90-е годы вышло не менее шестидесяти фирм-производителей /поставщиков/ системных профилей из алюминиевых сплавов; каждый производитель предлагает несколько видов профильных систем под определённые требования. Каждая система имеет свои технические, физико-механические, массо-инерционные, экономические и другие показатели; функциональные возможности.
С каждым годом вступают в действие новые нормативные документы, ужесточающие требования по минимальному уровню сопротивления теплопередаче. На сегодняшний день в московском регионе действуют городские строительные нормы МГТС 2.01-94 «Энергоснабжение в зданиях. Нормативы по теплозащите, тепло- и водоснабжению», по которым сум-
марный коэффициент теплопередачи светопрозрачной ограждающей конструкции должен быть не менее 0,55 м2*оС/Вт.
Теплопотери через ограждающие светопрозрачные конструкции составляет от 50% до 80% общих теплопотерь. В связи с этим возникает необходимость в их уменьшении и приближении к теплофизическим свойствам ограждающих конструкций из традиционных материалов. Необходимо разделить уличную (лицевую) часть профиля от внутренней для предупреждения прохождения холода в помещение. Так, в конструкцию алюминиевого профиля включается термовставка - жёсткий и прочный пластик, выполненный из полиамида, армированного стекловолокном. Термовставка «закатывается» двумя отдельными полупрофилями, и образуется единый профиль, называемый «тёплым».
Фасадные системы профилей принципиально отличаются от профильных систем плоскостных светопрозрачных конструкций, как теплофизическими решениями, так и конструктивными. Конструктивные особенности: фасад собирается на месте монтажа из отдельных, но подготовленных к монтажу элементов. Основные элементы - стойка и ригель, которые различаются геометрическими размерами, и, как следствие, массоинерционными показателями. К стойке (ригелю) крепится на винтах прижимная планка с резиной для прижатия заполнения к стойке (ригелю). На прижимную планку «застёгивается» декоративная крышка. Ригеля крепятся к стойкам с помощью винтов. Терморазрывом в фасадных системах служит вставка из ЕРБМ - резины между стойкой (ригелем) и прижимной планкой.
Актуальным становиться использование накладных термоизолированных конструкций для строительных подконструкций из стали и дерева. Такие конструкции могут использоваться в вертикальных фасадах и кровельных конструкциях. Главным достоинством таких конструкций является значительное уменьшение их стоимости, а также возможность использования в местах, отдалённых от промышленных центров и (или) обладающих хорошей сырьевой базой (например, строительной древесиной).
На необходимые теплофизические показатели влияют такие факторы, как размер терморазрыва, ширина профиля (строительная глубина), количество камер в профиле, конструктивное исполнение стеклопакета, качество применяемых уплотнителей, других материалов. Правильное размещение алюминия в сечении влияет не только на несущую способность этого элемента, но и на расход алюминия, от которого напрямую зависит конечная стоимость конструкции. На все эти факторы оказывает достаточное влияние также технологичность - как производство профиля данной формы, так и удобство его последующей механической обработки, монтажа. Эстетические требования влияют на внешний облик конструкции, и, следовательно, на другие факторы. Например, различные декоративные элементы, образуя дополнительную камеру, служат повышению теплоизоляции, влияют на расход материала и т.д.
Пояснения:
Профильной системой называется совокупность всех видов профилей, закладных и крепёжных элементов, которые технологически связаны друг с другом.
Профили подразделяют на основные, дополнительные, вспомогательные, общие, сухарные и др.
К закладным элементам относят распорные и углообжимные сухари и др.
Крепёжные элементы - «башмаки», подпятники, специально разработанные винты и др.
Коэффициент А - отношение площади остекления к площади заполнения светового проёма.
Ширина профиля (основная строительная глубина), мм - расстояние от внутренней до наружной (по отношению к улице) грани профиля.
Таблица 1
Профильные системы со светопропускающим заполнением
Показатели профильных систем (кроме фасадных)
№№ Система Лит-ра Тип Рама Створка К-нт А Lambda
1 Л08 50 1 Х 52 52; 60 ххх ххх
2 Л08 68 1 Т 68 76 0,75 0,45-0,52
3 N1 8У-50 1 Х 52 60 ххх ххх
4 N1 8У-60 1 Т 60 68 ххх ххх
5 N1 8У-68 1 Т 68 76 ххх ххх
6 СОЯ 60 1 Т 60 68 ххх 2,2
7 ТП-50 1 Х 50 50 0,8 0,47
Фасадные системы
№№ Система Лит-ра Тип Глубина Ширина К-нт А Lambda
1 Л08 150 1 Х/Т 80,5-150,5 60 ххх 0,43
2 Л08 60П 1 Т ххх 60 ххх 0,48
3 N1 150 1 Х/Т 80,5 60 ххх ххх
4 ТП-50 1 Х/Т 54-172 50 0,8 0,5
5 ТП-50300 1 Т ххх 50 ххх ххх
6 ТПСК-60 1 Т ххх 60 ххх 0,34
Показатели профильных систем (кроме фасадных)
№№ Система Герм.Вет. Герм-ст Звукоизол. Материал Прочн-ые Структура
1 Л08 50 ххх ххх ххх ххх ххх ххх
2 Л08 68 ххх ххх 30-32 ххх ххх ххх
3 N1 8У-50 ххх ххх ххх Л1Ме81 0.5 DIN 1748 DIN 1725, ч.1
4 N1 8У-60 ххх ххх ххх Л1Ме81 0.5 DIN 1748 DIN 1725, ч.1
5 N1 8У-68 ххх ххх ххх Л1Ме81 0.5 DIN 1748 DIN 1725, ч.1
6 СОЯ 60 У4 Е4 ххх ххх ххх ххх
7 ТП-50 ххх ххх 25 ххх Р=1000Н ххх
Фасадные системы
№№ Система Герм.Вет. Герм-ст Звукоизол. Материал Прочн-е Структура
1 Л08 150 ххх ххх ххх ххх ххх ххх
2 Л08 60П ххх ххх ххх ххх ххх ххх
3 N1 150 ххх ххх ххх Л1Ме81 0.5 DIN 1748 DIN 1725, ч.1
4 ТП-50 ххх ххх 31 ххх ххх ххх
5 ТП-50300 ххх ххх ххх ххх ххх ххх
6 ТПСК-60 ххх ххх 25 ххх ххх ххх
Таблица 2
Требования к техническим характеристикам кленных стеклопакетов
Вид стеклопакета Тип стеклопакета Сопротивление теплопередаче, не менее, Коэффициент направленного пропускания света, не менее, % Звукоизоляция, не менее, дБ Точка росы не выше, °С Класс защиты, не ме-
м2-°С/Вт нее
Общестроительного Однокамерный 0,32 80 25 Минус -
назначения 45
Двухкамерный 0,44 72 27 То же -
Ударостойкий Однокамерный 0,32 74 26 » А1
Двухкамерный 0,44 67 28 » А1
Солнцезащитный Однокамерный 0,32 - 25 » -
Двухкамерный 0,44 - 27 » -
Энергосберегающий Однокамерный 0,58 75 26 » -
Двухкамерный 0,72 65 28 » -
Морозостойкий Однокамерный 0,58 75 26 Минус 55 -
Двухкамерный 0,72 65 28 То же -
Шумозащитный Однокамерный 0,32 74 34 Минус 45 -
Двухкамерный 0,44 67 34 То же -
Для изготовления дистанционных рамок применяют ленту или готовые профили из алюминиевых или стальных нержавеющих сплавов. Рекомендуется изготавливать дистанционные рамки методом гнутья (для обеспечения лучшей герметичности стеклопакета), а также применять рамки с терморазрывом.
В случае изготовления дистанционной рамки методом сборки из прямолинейных элементов и уголков все стыки между элементами рамки должны быть тщательно заполнены не-твердеющим герметиком (бутилом).
Допускается изготавливать дистанционные рамки из других материалов при условии обеспечения требований к стеклопакетам, установленных в настоящем стандарте.
Дистанционные рамки должны иметь перфорированные отверстия со стороны межстекольного пространства. Размер отверстий должен быть меньше диаметра гранул влагопогло-тителя.
Допуски на геометрические размеры и отклонения от формы дистанционных рамок должны обеспечивать выполнение требований к размерам и форме стеклопакетов.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.