Architektura prezentująca otwartość i transparentność podbiła serca projektantów i inwestorów. Bajeczne, szklane domy wyrastają we wszystkich zakątkach współczesnego świata. Wielu projektantów specjalną uwagę poświęca estetyce elewacji oraz wzornictwu systemów profili aluminiowych, które efektywnie spełniają wymogi nowego trendu.

We współczesnej architekturze daje się zauważyć silna tendencja ku oszczędności formy konstrukcji budynków, przejrzystości detali i stosowania minimalistach rozwiązań. Są jednak pewne ograniczenia.

Transparentne budynki zachwycające przechodniów, muszą jednocześnie spełniać wysokie wymagania w zakresie izolacji od warunków środowiskowych oraz komfortu przyszłych użytkowników. Firmy produkujące systemy fasad aluminiowych starają się sprostać wyzwaniom i pogodzić oczekiwania wielu stron.

Różnorodne, a jednak kompatybilne systemy fasadowe
Bez nowoczesnych i estetycznych systemów aluminiowych nie byłoby ekskluzywnych i reprezentacyjnych elewacji budynków. Systemy fasadowe służą konstruowaniu przeszklonych elewacji budynków, takich jak: banki, hotele, urzędy, biurowce, salony samochodowe, hale sportowe itp. Używane są także do wykonywania wielu konstrukcji przestrzennych i przeszkleń dachowych, których zadaniem jest odpowiednie doświetlenie wnętrz budynków i stworzenie w nich odpowiedniego klimatu i komfortu dla użytkowników. Stanowią doskonałe narzędzie kształtowania współczesnej architektury i realizacji śmiałych wizji projektantów.

Oszczędność formy i nowatorskie rozwiązania to znaki rozpoznawcze współczesnej architektury. Dzisiejsze systemy elewacyjne muszą być zaprojektowane i przemyślane zarówno pod względem estetycznym jak i funkcjonalno-użytkowym. Oferowane są rozwiązania profili okienno-drzwiowych i elewacyjnych o maksymalnie zredukowanej widocznej szerokości, dające efekt lekkości i prostoty wykonania.

Firmy produkujące profile aluminiowe od dawna podejmują ścisłą współpracę z najlepszymi architektami, zamieniając ich pomysły w rzeczywiste realizacje. W ich efekcie firma opracowuje szeroką gamę systemów elewacyjnych, które spełniają jednocześnie wymagane standardy europejskie i są w stanie sprostać nowatorskim wizjom projektantów. W zależności od potrzeb, można wybrać systemy słupowo-ryglowe - we wszystkich wersjach estetycznych - lub zaawansowaną technicznie ścianę modułową, pozwalającą na bardzo szybki montaż na miejscu budowy.

Oferowane są systemy wzajemnie kompatybilne, co pozwala na bezproblemowe zestawianie różnych systemów jednej firmy: okiennych, drzwiowych, ściennych i dachowych w celu stworzenia całościowych rozwiązań. Uzupełnieniem są indywidualne rozwiązania obiektowe, czyli systemy opracowywane lub modyfikowane według ściśle określonych kryteriów, we współpracy z projektantami budynków. Systemy te z założenia mają spełniać nietypowe, specyficzne dla danego projektu wymagania, co do estetyki i parametrów technicznych.

System fasady słupowo-ryglowej CW 50 Reynaers obejmuje szeroką gamę profili umożliwiających wykonywanie zarówno prostych elementów elewacji, jak i skomplikowanych konstrukcji przestrzennych z zachowaniem proporcji konturów.
W żadnym węźle konstrukcji nie ma potrzeby stosowania zdwojonych elementów nośnych, a systemowe rozwiązanie odprowadzenia wody zapewnia pełną wodoszczelność, zarówno konstrukcji pionowych, jak i połaciowych.

Nowe podejście do fasad – potrzeba kompleksowych rozwiązań
Rozwój technologii całkowicie zmienił zadania ścian osłonowych. Do niedawna, elewacja stanowiła jedynie oddzielenie świata zewnętrznego od wnętrza, natomiast obecnie jest aktywnym modułem oddziaływującym z warunkami atmosferycznymi na zewnątrz. W dzisiejszych czasach, elewacje muszą być lepsze pod względem przepuszczalności światła, wentylacji, ogrzewania i ochrony przed hałasem.

Izolacja termiczna i akustyczna to istotne elementy we współczesnym budownictwie. Szeroki asortyment systemów ścian osłonowych, systemów osłon przeciwsłonecznych, okien i drzwi jest nieodłącznym elementem energooszczędności i użyteczności budynku. Systemy fasadowe opracowano i przetestowano pod kątem użytkowania w większości miejsc, od wieżowców i witryn sklepowych do konstrukcji dachowych i okien wystawowych.

System M3 SOLAR SEMI STRUKTURAL przeznaczony jest do stosowania w obiektach budownictwa ogólnego daje możliwość konstruowania i wytwarzania lekkich ścian osłonowych typu zawieszanego i wypełniającego. Pozwala na osiągnięcie izolacji termicznej w zakresie grup materiałowych RMG 2.1 - 1 według normy DIN 4108.

Charakterystyka wybranych systemów
Oferowane są różnorodne systemy konstrukcyjne i różnorakie sposoby mocowania szkła na elewacji – co daje możliwość wyboru efektów dekoracyjnych i zapewnia dopasowanie parametrów technicznych do potrzeb użytkowników.

System tradycyjny
Tradycyjny system słupowo-ryglowy może być stosowany do wykonywania ścian osłonowych, połaci dachowych oraz konstrukcji przestrzennych. Dzięki dostępności szerokiej gamy profili podstawowych i uzupełniających daje architektom nieograniczoną swobodę tworzenia. System dostępny jest w wielu indywidualnych rozwiązaniach. Szeroki asortyment oznacza możliwość konstruowania i wytwarzania lekkich ścian osłonowych typu zawieszanego i wypełniającego, łączenia ścian pionowych i połaci dachowych dając również możliwość wpinania w nie elementów otwieranych.

Ten szeroki asortyment zawiera również rozwiązania techniczne dostosowane do różnych wymogów parametrów elewacji. W rozwiązaniu tradycyjnym szklenie zabezpieczone jest listwami dociskowymi mocowanymi do konstrukcji nośnej.

System słupowo-ryglowy o szerokości konstrukcyjnej 50 mm.
W najbardziej popularnej odmianie systemu słupowo-ryglowego standardowa szerokość profili od wewnątrz i od zewnątrz wynosi 50 mm. System ten, dzięki smukłym profilom nośnym, wpuszcza do budynku maksymalną ilość światła. A niektóre firmy oferują dodatkowo profile o zredukowanej widocznej szerokości wersji „Slim Line”, które po stronie wewnętrznej uzyskują szerokość tylko 15 mm.

Ciekawym rozwiązaniem jest akcentowanie w elewacji jedynie podziałów poziomych poprzez zastosowanie większych ozdobnych listew maskujących – odmianę tę określa się więc jako „pozioma linia” (Horizontal Lining). Mniej akcentowane połączenia pionowe, mają zwykle szerokość 30 mm i wypełnione są uszczelką z EPDM. Rozwiązanie to może służyć też do akcentowania jedyw których jedne kwatery mają akcentowane podziały poziome, a w innych kwaterach akcentowane są podziały pionowe.

System słupowo-ryglowy o szerokości konstrukcyjnej 60 mm.
W drugiej, popularnej odmianie systemu słupowo-ryglowego widoczna szerokość profili od wewnątrz i od zewnątrz wynosi 60 mm. Zwiększona szerokość profili, poza aspektem estetycznym, przekłada się również na ich większą wytrzymałość, co pozwala na wykonywanie dużych podziałów na elewacji. Rygle fasadowe (systemowe, wykonane z aluminium) mogą przenosić na elewacji obciążenie tafli szklanych o ciężarze do 450 kg.

Dzięki zachodzeniu szkła za listwę na większą głębokość i większemu zasłonięciu ramki dystansowej szkła zespolonego, uzyskiwana jest wyższa izolacyjność termiczna przekroju. Profile nośne mają wysokie momenty bezwładności, dzięki czemu system ten bardzo dobrze sprawdza się w wielkogabarytowych konstrukcjach połaci dachowych, ścian pionowych oraz konstrukcji po łuku.

Systemy nakładkowe.
Służy do stosowania na nośnej konstrukcji wykonanej z drewna lub profili stalowych, a od niedawna dostępny jest również system pozwalający stosować jako konstrukcję nośną żebro szklane. System nakładkowy, powstały na bazie ściany słupowo-ryglowej, umożliwia połączenie materiałów konstrukcyjnych o różnych właściwościach materiałowych, funkcjonalnych i estetycznych, innych od wewnątrz i innych na zewnątrz pomieszczenia.

Najczęściej stosuje się systemy nakładkowe na konstrukcję drewnianą lub stalową. Stosuje się w nich dwa różne materiały konstrukcyjne rozdzielające środowisko zewnętrzne od warunków znajdujących się w środku pomieszczeń. Dla zapewnienia trwałej ochrony konstrukcji przed zewnętrznymi warunkami atmosferycznymi, od zewnątrz zastosowano profile aluminiowe tak jak w typowych systemach ścian aluminiowo-szklanych. Natomiast od wewnątrz pomieszczenia można stosować standardowe materiały konstrukcyjne np. profile stalowe zabezpieczone antykorozyjnie lub różne gatunki drewna typowego dla konstrukcji szkieletowych.

Profile konstrukcyjne drewniane zastosowane od wewnątrz pomieszczenia oprócz walorów konstrukcyjnych nadają pomieszczeniu specyficzny klimat wnętrza, wynikający z naturalnego piękna drewna, które tworzy miłą i przytulną atmosferę. Zastosowanie profili stalowych od wewnątrz, może być pożądane ze względu na wymagany wystrój pomieszczenia typu industrial (przemysłowy), bądź ze względu na duże rozpiętości pomiędzy podporami, co powoduje że uzyskanie wystarczającej sztywności dla profili aluminiowych byłoby trudniejsze niż dla profili stalowych.

W konstrukcji został zaprojektowany profil aluminiowy tzw. słup-rygiel, który jest mocowany do profili drewnianych i stalowych za pomocą łączników i tworzy profil kompozytowy, z którego zbudowany jest szkielet ściany osłonowej. Profil słup-rygiel wykorzystywany jest również do zamocowania i utrzymania oszklenia lub wypełnień, do przeniesienia obciążeń od wiatru oraz innych, działających na konstrukcję. Profil słup-rygiel pełni podstawową rolę w zakresie odwodnienia i wentylacji konstrukcji,  w tym celu został osłonięty uszczelkami płaszczowymi z EPDM. Uszczelki zostały zróżnicowane, dlatego uszczelka na słupach ma inny kształt od uszczelki na ryglach, co umożliwiło uzyskanie zakładki pomiędzy nimi i w efekcie końcowym uzyskano kaskadowe odwodnienia słupa i rygla. Ma to zasadnicze znaczenie dla zachowania szczelności.

Ponieważ uszczelki osłaniają w całości profile aluminiowe, konstrukcja ściany osłonowej spełnia najwyższe parametry techniczne w zakresie izolacyjności termicznej, akustycznej oraz szczelności na przenikanie wody i powietrza.

Nowa ściana słupowo-ryglowa aluminiowodrewniana, bądź aluminiowo-stalowa może być wykorzystywana w konstrukcjach pionowych, dla dachów szklanych oraz ogrodów zimowych. Wygląd profili aluminiowych, tak jak w przypadku standardowej  ściany, można kształtować indywidualnie, w zależności od wymagań projektu architektonicznego poprzez nadawanie profilom maskującym odpowiedniego kształtu.

System fasady elementowej
Przeznaczeniem systemu elementowej ściany osłonowej są indywidualne realizacje obiektowe, w których do podstawowych wymogów należy szybki montaż oraz eliminacja rusztowań zewnętrznych podczas budowy. Konstrukcja fasady elementowej składa się z segmentów mocowanych do konstrukcji nośnej budynku oraz łączonych pomiędzy sobą (kompletne moduły fasady wykonywane są w warsztacie, a następnie, jako gotowe elementy o dość znacznych gabarytach, przewożone na plac budowy i montowane na budynku). Ponieważ prefabrykacja elementów odbywa się w warsztacie produkcyjnym, prowadzi to do zdecydowanego podwyższenia jakości wyrobu finalnego.

Z tak przyjętej koncepcji technicznej wynikają podstawowe zalety tego rozwiązania: montaż na budowie dzięki stosowaniu kompletnych oszklonych segmentów jest zdecydowanie szybszy, niż przy tradycyjnych fasadach słupowo-ryglowych, całkowite wyeliminowanie rusztowań zewnętrznych obniża także koszty prowadzenia budowy.

System fasady elementowej spełnia najwyższe wymagania techniczne i estetyczne. Zabudowa wykonana w tym systemie, zarówno od strony zewnętrznej jak i wewnętrznej, charakteryzuje się widoczną szerokością kształtowników 65-86 mm (w zależności od producenta systemu), z wąską szczeliną dylatacyjną pomiędzy poszczególnymi segmentami.

Zalety fasady elementowej to:
- możliwość wykonania całych elementów w warsztacie (co gwarantuje lepszą jakość i  niezależnienie się
od warunków atmosferycznych),
- bardzo szybki montaż na placu budowy,
- montaż bez użycia rusztowań,
- możliwość przeniesienia znacznych ruchów budynków (podatność konstrukcji przy zachowaniu szczelności i stabilności fasady),
- ograniczenie przenoszenia się dźwięków pomiędzy kondygnacjami dzięki połączeniu na szczelkach,
- uproszczenie gospodarki materiałowej i ograniczenie zaplecza na placu budowy.

Oczywiście, podejmować się wykonywania fasad elementowych winny firmy posiadające warsztat, umożliwiający wytwarzanie dużych gabarytowo elementów. Do transportu modułów na plac budowy trzeba używać specjalnie przygotowanego sprzętu, a na placu budowy należy posiadać sprzęt dźwigowy lub  ciągniki.

Fasad elementowych nie stosuje się do wykonywania pochyłych ścian i konstrukcji dachowych, a standardowe rozwiązania pozwalają na sporządzanie fasad wklęsłych lub wypukłych o kącie przełamania do 5° na jednym połączeniu.
Bardzo wysokie parametry szczelnościowe i wytrzymałościowe fasady elementowej CW 86-EF dają możliwość wykonywania obiektów o wysokości powyżej 100 m, stosowanie w strefach szkód górniczych i podwyższonej aktywności sejsmicznej.

cdn.

Robert Sienkiewicz

Opracowano na podstawie materiałów firm:
ALIPLAST, ALUMIL, ALUPROF, METRA, PONZIO, REYNAERS, SAPA, SCHUCO, WICONA

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym

patrz też:

- Transparentna architektura – przeszklone fasady aluminiowe Część 2 , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 2/2011

- Transparentna architektura – przeszklone fasady aluminiowe Cz.1 , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 12/2010

więcej informacji: Świat Szkła 12/2010

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne