8 (499) 673 45 05 info@glassvita.ru

Зимние сады. Инновационные связи

Одна из самых визуально невесомых и прозрачных конструкций- зимний сад. И кто бы мог подумать, что для поддержания этого сооружения в устойчивом и в то же время парящем состоянии необходим конгломерат материалов, которые по некоторым характеристикам диаметрально противоположны друг другу. Однако практика показывает, что правильное сочетание стекла и стали дает потрясающий результат. 

Сталь и стекло: вектор развития

Новые технологические разработки как расширили доступные возможности для архитекторов и строителей, так и уменьшили трудности при проектировании, детализации и возведении зданий из стали и стекла .

Существует три основных взгляда на то, как сталь действует в качестве опорной системы для применения с масштабным остеклением:

• Стальной каркас используется одновременно в качестве конструкции и способа удержания стекла на месте, благодаря чему стекло находится практически в той же плоскости, что и сталь.

• Стальные элементы большего размера используются непосредственно за (или перед) системой остекления для обеспечения ветрозащиты; эти элементы могут устанавливаться вертикально или горизонтально на стойках и обычно не выдерживают нагрузки на пол сверху; используются конструкционные стальные секции, фермы или кабельные системы.

• Стальная конструкция отодвигается от стекла, обеспечивая боковую поддержку, и создает отдельную, уникальную конструкцию; для соединения стекла со сталью используется промежуточная система поддержки (часто кабели).

В этих приложениях чаще всего используется закаленное стекло. Закаленное стекло нагревается до 600-700 градусов по Цельсию и быстро охлаждается, так что в центре сохраняется более высокая температура, чем на поверхности. Когда центр охлаждается, возникающее в результате сжатие вызывает сжимающие напряжения на поверхности и растягивающие напряжения в сердцевине, что может привести к получению стеклопакета в четыре или пять раз прочнее отожженного или флоат-стекла. Защита от разрушения может быть еще усилена многослойными вариантами, в которых несколько слоев стекла соединены слоем листового пластика. Сочетание различных слоев улучшает свойства стекла после разрушения и дает проектировщикам и владельцам зданий больше уверенности в его использовании в более крупных конструкциях.

Многие деревянные и стеклянные конструкции спроектированы как несущие конструкции здания, имеющие стальные элементы. Стальные элементы сопряжения этих конструкций передают часть ветровых нагрузок на стальную надстройку, поэтому элементы сопряжения, как правило, небольшие, но гораздо больший акцент делается на их визуальной привлекательности. 

Большая часть опорных элементов, используемых в этих системах, сварена для более легкого и презентабельного внешнего вида. Болтовые соединения редко выбираются при создании высоких опорных систем для стеклянных пространств. Точность сварки стальных элементов особенно важна, поскольку в процессе сварки сталь естественным образом деформируется. Если требуется дополнительная сварка с одной стороны длинного опорного элемента, это может привести к изгибу элемента.

Проблемы и решения

Одной из проблем при работе со сталью и стеклом являются относительные допуски при изготовлении материалов. Стекло требует более высокой точности с допусками ±2 мм, в то время как допуски для стали составляют ±5 мм. Различия должны быть учтены во время установки, чтобы стеклянные панели были правильно выровнены. Поскольку стеклянные панели обычно выровнены по стальным элементам, недостатки и перекосы будут совершенно очевидными.

Существует несколько способов соединения стеклянных панелей с несущими конструкциями. Наиболее часто используется паутинный кронштейн - спайдер,- который имеет от одного до четырех рычагов, выходящих из центральной ступицы. Болты, проходящие через стеклянные панели, крепятся к кронштейнам, а кронштейны крепятся к опорной конструкции. Угловые кронштейны, одиночные кронштейны, штифтовые кронштейны или зажимные устройства - все это альтернативные варианты, которые также используются. Панели обычно крепятся по четырем углам с помощью дополнительной пары болтов в середине каждой стороны для больших панелей. В Европе, в частности, болтовые системы выходят из моды, и дизайнеры там склонны использовать зажимную систему, в которой панели поддерживаются сбоку, что избавляет от необходимости сверлить отверстия в стекле.

Очень важно иметь высокий уровень коммуникации между архитектором, инженером и изготовителем таких конструкций и материалов, поскольку координация должна быть очень точной. Каждый проект будет иметь несколько разные параметры, и можно настроить способы крепления стекла в соответствии с общим внешним видом конструктивной системы в проекте. Часть опорной системы может быть выполнена различными способами, и все они могут быть соединены со спайдерными соединителями из нержавеющей стали. Методы включают: вертикальные фермы, тонкие вертикальные колонны, эллиптические трубы, системы кабельных сетей, натяжные стержни, натяжные системы из нержавеющей стали (либо сами по себе, либо в сочетании с более крупными элементами из углеродистой стали). Структурные стеклянные ребра могут использоваться в качестве основного средства боковой / ветровой поддержки или в сочетании с системами стальных и стеклянных связей.

Опорная система также может устанавливаться на полу или подвешиваться к потолку. В последнее время некоторые кабельные системы протягиваются по всей ширине остекленного фасада и прекрасно передают нагрузку на соседние колонны или вертикальные фермы.

Во всех случаях конструкция системы должна предусматривать устойчивость к значительному количеству разнообразных нагрузок. Застекленные поверхности часто подвергаются воздействию интенсивного солнечного излучения, и поэтому необходимо учитывать перепады температур в стали и стекле. Ветровые нагрузки будут вызывать различные отклонения в центре пролетов по сравнению с верхними, нижними или боковыми точками опоры. Необходимо учитывать изменения нагрузки на пол как во время строительства, так и в течение срока службы здания. Системы также должны обеспечивать вертикальное дифференциальное перемещение, часто достигаемое за счет использования скользящих соединений, которые одновременно допускают движение вверх и вниз, при этом ограничивая соединение в боковом направлении для ветровых нагрузок. Для заполнения зазоров между панелями после завершения строительства часто используется кремний.

Стекло по-прежнему остается очень хрупким и чувствительным к локальным концентрациям напряжений. Следовательно, большое внимание должно быть уделено проектированию взаимодействия между стеклом и сталью, чтобы решить проблемы совместимости материалов, а также достичь желаемой эстетической цели.

Энергоэффективность как основа 

Поскольку опасения по поводу энергоэффективности и предотвращения нежелательного тепловыделения во всем мире продолжают расти, проектирование зданий и сооружений такого типа обещает стать еще более сложной задачей. Дело в том,  что внешние затеняющие устройства (высокотехнологичные виды стекла) все чаще используются в качестве средства снижения нагрузки на системы охлаждения. Есть примеры использования натяжных систем для поддержки остекления. В этих системах чрезвычайно важно обеспечить возможность перемещения стекла. В этом случае допускается поворот на 10 градусов за счет использования шарового соединения.

С годами в конструкциях с энергоэффективным остеклением расширилось использование спайдерных соединителей. Например, при остеклении фасадов используются изолированные стеклянные планарные панели под названием . Они требуют, чтобы отверстия были просверлены перед закалкой стекла, как и в любых других случаях сверления отверстий в стекле.

Зачастую используется система соединительных ферм, которая располагается между двумя вертикальными трубчатыми фермами вдоль всей поверхности стекла, чтобы противостоять ветровым нагрузкам. К тому же это обеспечивает высокую степень прозрачности.

Особенно интересно применение параллельной ксоединительной системы по всей ширине его больших структурных стеклянных фасадов. Допуски очень жесткие, но также необходима регулировка между деталями.

В руках настоящего специалиста по строительству таких фасадов сталь и стекло превращаются в кажущиеся невесомыми ограждающие конструкции зданий. Современные проектировщики и строители разрабатывают и возводят пластинчатые и каркасные конструкции с одинарной или двойной кривизной, такие как остекленные крыши и атриумы, а также изогнутые крыши с аморфными бионическими формами. Или решетчатые ограждения, фасады из металлической сетки и трубчатые конструкции сложной формы с несколькими стеклянными заполняющими панелями. Завораживающие поверхности свободной формы и максимальная прозрачность являются отличительными чертами таких фасадных строительных решений. И не только их внешность задает стандарты. Современные конструкции также учитывают функции внутреннего климата: например, с очень сложным остеклением, встроенными вентиляционными заслонками, подвижными жалюзи для перенаправления поступающего света или подвижными фотоэлектрическими панелями. В эти решения можно также интегрировать системы освещения, отопления, обнаружения пожара, дренажные установки и движущиеся элементы, а также их приводные механизмы.

Зимний сад из стали и стекла

Сталь стала одним из главных героев декоративного искусства во время второй промышленной революции. На самом деле художники второй половины девятнадцатого века с удовольствием создавали из этого материала утонченные растительные орнаменты, звезды, животных и фантастические украшения.

Вскоре после этого они начали ценить сталь за множество ее различных применений, сочетая ее с большими листами стекла, которые в архитектуре и дали жизнь прекрасным фасадам зданий большой элегантности и величия. Архитектурное производство железа и его производных распространилось по всей Европе между концом девятнадцатого и первой половиной двадцатого века. Эта архитектурная технология получила широкое распространение во всем мире.

В те годы и стали популярными зимние сады, в результате чего были созданы оранжереи для размещения тропических растений с чрезвычайно декоративной конструкцией и очаровательными стеклянными куполами, которые до сих пор сохранились в некоторых известных садах, отражая прочность и стойкость материалов, из которых они были сделаны.

Производство стали и стекла со временем совершенствовалось, что заложило основу для эволюции дизайна зимнего сада во все более современные и захватывающие сооружения, вплоть до изменения их целевого назначения. С эстетической точки зрения, благодаря новым и все более специфичным металлическим несущим конструкциям, архитектура теплиц и оранжерей в период между девятнадцатым и двадцатым веками характеризовалась широким набором форм и украшений, на которые повлияли неоклассический, неоготический и мавританский стиль. Успех таких сооружений, желание иметь возможность наслаждаться ими в любое время года и удовольствие от соприкосновения с роскошным миром зелени привели к созданию зимних садовых оранжерей за короткое время. Таким образом, эти здания в конечном итоге стали неотъемлемой частью или продолжением большого количества домов. Именно возможность наслаждаться открытым пространством, несмотря на неблагоприятные погодные условия, повлияла на интерес элиты того времени к оранжерейному строительству.

В настоящее время зимние сады изготавливаются не только из стали и стекла, но и из других материалов, таких как дерево и алюминий. Однако металлические зимние сады уже продемонстрировали свои сильные стороны: прочность, огнестойкость и общую легкость конструкций и их колонн.

Безусловно, сталь обладает многими качествами, которые отвечают требованиям строительства зимнего сада. Нет никаких сомнений в превосходстве зимних садов из стали и стекла по сравнению с другими материалами, и вот почему.

Во- первых, металл внутри конструкции зимнего сада обеспечивает прочность и стабильность. Все стальные элементы проходят сложный и тщательно продуманный процесс резки, сварки и сборки, прежде чем получить специальную подготовительную обработку порошковым покрытием для предотвращения коррозии и обеспечения длительного эффекта.

То есть, сталь - это прочный, но простой в обработке металл, что делает ее идеальной для строительства зимних садов, где прочность и надежность являются важными факторами.

Например, зимний сад из стали и стекла идеально подойдет для размещения большой гостиной с прилегающей столовой, поскольку он сможет обеспечить структурную поддержку, необходимую для больших пространств.

Стальные зимние сады более устойчивы и, следовательно, долговечны. Несмотря на атмосферные и климатические воздействия, металл способен противостоять непогоде.

Поскольку металлические каркасные конструкции очень прочны и долговечны, проблемы с обслуживанием или ремонтом минимальны. Установка, например, каменной конструкции требует очень серьезной подготовки фундамента и гораздо более длительного времени монтажа, чем сборка конструкции из железа и стекла. Для стального зимнего сада, если позволяют размеры, достаточно установить металлические ригели в качестве основы для конструкции, не делая фундамента, оставляя грунт неизменным. Кроме того, вся конструкция, закрепленная болтами, может быть собрана и разобрана для установки в другом месте. То есть, стальные зимние сады также весьма универсальны, так как это податливый материал, то есть его можно складывать и придавать различные формы. Благодаря этим особенностям можно создавать зимние сады в любом стиле, которые идеально сочетаются с любым сооружением, независимо от дизайна или архитектуры.

Стекло соединяет внутреннюю и внешнюю части. Удовольствие от пребывания в защищенной среде с возможностью выглянуть наружу и увидеть все краски времен года - одно из лучших качеств зимнего сада.

Что касается остекления: стекло, использовавшееся в прошлом, представляло собой толстую зеленоватую плиту, которая вскоре стала плоской и прозрачной, чтобы полностью пропускать свет. Первоначально пространство между одним стеклом и другим было запечатано тонкими листами свинца, а теперь  уникальными силиконами для предотвращения проникновения влаги и пыли. Сегодня технология производства стекла достигла такого уровня, что можно получать крупногабаритное сплошное стекло, а также стеклопакеты с низким коэффициентом излучения, селективные, специальные и многие другие виды.

Поэтому, независимо от времени года и погодных условий, вы можете наслаждаться своим зимним садом в спокойной и расслабляющей обстановке.

Вот преимущества использования стекла для создания зимнего сада:

1. Визуальное расширение пространства. Стекло помогает создать иллюзию простора в зимнем саду, создавая свежую и более свободную атмосферу.

2. Светопропускание. Преимущество стекла в том, что оно смягчает блики, создаваемые солнечным светом, и фильтрует прохождение тепла, создавая более открытую и воздушную атмосферу. Стекло обеспечивает четкий обзор и позволяет солнечному свету проникать в зимний сад, делая его таким светлым и приятным пространством, как никакое другое.

3. Это очень современно. Стекло может придать любому зданию нотку современной изысканности. Зимний сад из стали и стекла, безусловно, будет элегантным и подходящим как для современного, так и для традиционного и классического стилей.

4. Устойчивость, долговеченость и несложный уход. Стекло также очень легко моется, некоторые современные типы даже самоочищаются, поэтому техническое обслуживание можно считать минимальным.

Этот материал также очень устойчив и чрезвычайно долговечен, хотя может показаться, что это не так. Но современные технологии позволяют производить очень прочное и безопасное стекло.

5.Идеальное сочетание с любым материалом. Стеклянные стены, благодаря своей прозрачности, обеспечивают большую универсальность дизайна и идеально сочетаются с любым другим материалом, присутствующим в зимнем саду.

6. Фильтрация тепла солнечных лучей, но не света. Управление солнечным излучением - еще одно большое преимущество стекла. Современные технологии, используемые для его производства, способствуют обеспечению максимального комфорта в течение всего года.

 

Расставим акценты

Теперь мы знаем, в чем заключаются многочисленные преимущества зимних садов из стали и стекла. На что же нужно обратить особое внимание при проектировании такого зимнего сада? 

Комбинируя два высококачественных материала, вы действительно можете получить функциональную, элегантную и возвышенную конструкцию.

Также полезно знать, что для полного контроля внутренней температуры зимнего сада необходимо установить соответствующую систему отопления (или охлаждения), чтобы наслаждаться пространством круглый год даже в особенно сложных климатических условиях.

В настоящее время зимние сады, как правило, все больше используются  не по своему первоначальному назначению, но, например, в качестве жилых помещений и в рекреационных целях, таких как покрытие бассейна, комната отдыха, игровая комната, кухня-столовая, студия, фитнес-центр и пр.

Такое разнообразие в их использовании стало возможным благодаря применению подходящих, прочных и элегантных материалов, таких как сталь и стекло.

Поскольку проектирование и установка зимнего сада - это не маленький проект, желательно довериться специализированной компании, особенно если это индивидуальное сооружение.

В целом, современные очень тонкие стальные профили обеспечивают большую свободу при проектировании различных зданий и сооружений. И в то же время, конструкция из стали и стекла обладает высокой устойчивостью и оснащена термозащитой, а также всеми аксессуарами, необходимыми для реализации самых сложных и изысканных проектов.

 

Предыдущая запись Следующая запись