‹ Назад

Анкерные соединения и системы стеклянных навесных фасадов: проектирование, монтаж и технические детали

В современных зданиях стеклянные навесные фасадные системы занимают важное место благодаря требованиям к эстетике, энергоэффективности и долговечности. Однако качественный стеклянный фасад состоит не только из стекла и алюминиевых профилей. Для обеспечения безопасности и длительного срока службы необходимо правильно спроектировать и выполнить анкерные соединения между фасадом и основной несущей конструкцией.

В этой статье рассмотрены принцип работы навесных фасадов, анкерные соединения, основные виды стеклянных фасадов, передача нагрузок, тепло- и гидроизоляционные решения, а также ключевые моменты, которые необходимо учитывать при монтаже.

Что такое навесной фасад?

Навесной фасад, или curtain wall, — это фасадная система, которая работает независимо от основной несущей системы здания и передаёт собственный вес и внешние нагрузки на несущую конструкцию. В типичной стеклянной фасадной системе передача нагрузки происходит по схеме стекло → алюминиевые профили → анкер/кронштейн → механический или закладной анкер → железобетонная конструкция. Вертикальные несущие профили обычно называются импостами (mullion), а горизонтальные — ригелями (transom). Они обеспечивают крепление стекла и формируют плоскость фасада.

Почему важны анкерные соединения?

Анкер является точкой соединения фасадной системы с основной несущей конструкцией здания и обеспечивает безопасную передачу действующих на фасад нагрузок. При проектировании анкеров необходимо учитывать собственный вес стеклянной и алюминиевой системы, давление и отсос ветра, сейсмические воздействия, межэтажные перемещения, прогибы конструкции, температурные деформации и монтажные допуски. Поэтому диаметр анкера, расстояние между креплениями и толщину анкерной пластины нельзя определять только по каталогам профилей — вся цепочка передачи нагрузки от фасада к несущей конструкции должна быть подтверждена инженерным расчётом.

Как работает анкерная система навесного фасада?

Типичное анкерное соединение состоит из анкерной пластины или кронштейна, соединительных болтов и механических либо закладных анкерных элементов, закреплённых в железобетонной конструкции. Упрощённая схема передачи нагрузки выглядит следующим образом: алюминиевый вертикальный профиль → соединительный болт → анкерный кронштейн → анкер → железобетонная плита/балка. Регулируемые анкеры позволяют во время монтажа корректировать положение профиля по горизонтали, вертикали и глубине, обеспечивая более точное соблюдение осей и вертикальности фасада.

Неподвижные и подвижные анкеры

Не все соединения навесного фасада должны быть зафиксированы одинаково. Алюминиевые профили изменяют свои размеры под воздействием температуры, а само здание может испытывать перемещения и деформации между этажами. Неподвижный анкер контролирует положение профиля в определённой точке и передаёт соответствующие нагрузки на конструкцию. Подвижный или скользящий анкер позволяет профилю перемещаться в предусмотренном проектом направлении. Такое решение особенно важно для протяжённых фасадов и зданий, подверженных значительным температурным перепадам.

Как выполняется анкерное крепление к железобетонной конструкции?

В фасадных системах используются два основных метода. При последующем монтаже анкеров анкерная пластина крепится к уже готовой железобетонной конструкции с помощью механических или химических анкеров. Типовая схема: бетон → анкер → анкерная пластина → болт → алюминиевый профиль. Такой способ позволяет выполнять регулировку во время монтажа, однако необходимо учитывать прочность бетона, глубину заделки, расстояние до края, расстояние между анкерами, толщину бетона, а также несущую способность соединения на растяжение и срез. Также необходимо учитывать расположение существующей арматуры.

При использовании закладных анкеров анкерная пластина или анкерный канал устанавливаются в плиту или балку до бетонирования. После набора бетоном необходимой прочности фасадные кронштейны соединяются с закладной системой. Такой способ может уменьшить необходимость сверления бетона и обеспечить возможности регулировки. Однако анкеры должны быть установлены в правильном положении по осям и отметкам до заливки бетона.

Системы стеклянных навесных фасадов

Стеклянные навесные фасады могут выполняться по различным принципам несущего и крепёжного решения. К наиболее распространённым относятся системы с прижимной крышкой, структурным силиконовым остеклением и точечным креплением.

Система с прижимной крышкой

В такой системе стекло устанавливается на алюминиевый несущий профиль и механически фиксируется с помощью прижимного профиля и внешней декоративной крышки. Между стеклом и алюминием используются соответствующие уплотнители и опорные подкладки. Такая система обеспечивает надёжную механическую фиксацию стекла, удобство обслуживания, возможность замены стеклопакетов и совместимость с различными типами стекла и панелей.

Структурное силиконовое остекление

В системах со структурным силиконовым остеклением количество видимых внешних прижимных элементов уменьшается, благодаря чему поверхность фасада выглядит более однородной. Стекло соединяется со специальными кассетами или несущими элементами с помощью структурного силикона. Это позволяет получить более лаконичный и цельный внешний вид. Несущая способность силиконового соединения, размеры стекла, геометрия соединения и условия монтажа должны оцениваться в соответствии с техническими требованиями производителя системы.

Стеклянные фасады с точечным креплением

В точечных системах вместо непрерывных алюминиевых рам могут использоваться спайдер-крепления, ротули, стальные несущие конструкции и системы с растяжками. Такие решения позволяют добиться высокой прозрачности фасада, однако нагрузки в местах крепления и зоны отверстий или обработки стекла требуют специального расчёта.

Соединение стекла с алюминиевым профилем

Стекло не следует устанавливать непосредственно на необработанную алюминиевую поверхность. В зависимости от конструкции системы между стеклом и профилем могут применяться EPDM, неопрен или другие подходящие эластомерные элементы. Они помогают защитить кромки стекла, снизить вибрации, обеспечить контролируемую передачу нагрузки и повысить герметичность. Важное значение имеет и правильное расположение опорных подкладок, поскольку неправильная установка может привести к возникновению нежелательных напряжений в стекле.

Ветровые нагрузки на навесной фасад

Ветер является одной из основных нагрузок при проектировании стеклянных фасадов. На фасад могут воздействовать как давление, так и отсос. Передача нагрузки происходит по схеме стекло → горизонтальные/вертикальные профили → анкеры → несущая конструкция. Поэтому необходимо совместно оценивать толщину стекла, сечение профилей, пролёты, шаг анкеров и несущую способность соединений. Особенно в высотных зданиях воздействие ветра зависит от высоты и геометрии здания.

Сейсмические воздействия и межэтажные перемещения

Для строительства в Турции сейсмические воздействия имеют особое значение. Несмотря на то что навесной фасад не является частью основной несущей системы здания, он испытывает перемещения здания во время землетрясения. Межэтажные перемещения могут создавать напряжения в вертикальных профилях, анкерных соединениях, кромках стекла, уплотнителях и силиконовых соединениях. Поэтому фасадная система должна проектироваться с учётом предусмотренных перемещений здания.

Воздухо- и водонепроницаемость

В навесных фасадах воздухо- и водонепроницаемость не менее важны, чем механическая прочность. Наружные уплотнители, соединения стекла с профилем, дренажные каналы и внутренние герметизирующие элементы работают совместно, обеспечивая контролируемый отвод воды. Засорение дренажных отверстий или неправильное нанесение силикона может ухудшить отвод воды. Поэтому после монтажа, помимо визуального контроля, в соответствующих проектах рекомендуется проводить испытания на воздухопроницаемость и водонепроницаемость.

Теплоизоляция и тепловые мосты

Из-за высокой теплопроводности алюминия контроль тепловых мостов имеет большое значение для навесных фасадов. Геометрия профиля, терморазрывы, характеристики стекла и конструкция анкерных соединений влияют на энергоэффективность фасада. Анкерные узлы также должны проектироваться таким образом, чтобы не нарушать непрерывность теплоизоляционного контура.

Защита от коррозии

Анкерные пластины, болты и другие металлические элементы могут подвергаться воздействию влаги и внешней среды. Поэтому выбор материалов и защита от коррозии должны учитываться ещё на стадии проектирования. При контакте различных металлов необходимо также оценивать риск гальванической коррозии. Особенно актуально это для прибрежных районов и помещений с повышенной влажностью.

Пожарная безопасность

Полости между навесным фасадом и перекрытиями могут способствовать распространению огня между этажами. Поэтому на уровне перекрытий необходимо предусматривать соответствующие противопожарные барьеры и огнезаделку. Эти решения должны рассматриваться в рамках общей концепции пожарной безопасности здания.

Контроль при монтаже

При монтаже навесного фасада необходимо контролировать прочность бетона и геометрию конструкции, тип и материал анкеров, диаметр и глубину заделки, расстояния до краёв, несущую способность на растяжение и срез, положение неподвижных и подвижных соединений, а также защиту от коррозии. Также необходимо проверить вертикальность профилей, отметки горизонтальных ригелей, узлы компенсации межэтажных перемещений, тип и толщину стекла, правильность установки опорных подкладок и эластомерных элементов. Дополнительно следует проверить EPDM-уплотнители, нанесение силикона, дренажные каналы и отверстия, непрерывность внутренней и наружной герметизации, а также противопожарные барьеры на уровне перекрытий.

Стандарты и технические требования

Применяемые в проектах навесных фасадов стандарты должны проверяться с учётом требований конкретного проекта и действующих нормативных документов. Среди основных参考ных документов можно выделить TS EN 13830 — Навесные фасады, TS 498 — Расчётные значения нагрузок для элементов зданий, TS 825 — Теплоизоляция зданий и TBDY 2018 — Турецкий строительный сейсмический кодекс. Кроме того, необходимо учитывать соответствующие стандарты и техническую документацию производителей анкеров, химических анкеров, силиконов, стекла и алюминиевых профилей.

Заключение

В стеклянных навесных фасадных системах несущая способность, безопасность анкерных соединений, перемещения здания, тепло- и гидроизоляция, энергоэффективность, защита от коррозии и пожарная безопасность должны рассматриваться как единая система. Анкерные соединения являются критическими точками передачи нагрузки между фасадом и основной несущей конструкцией. Поэтому при их проектировании необходимо учитывать ветровые и постоянные нагрузки, сейсмические воздействия и деформации здания.

Правильное стекло + правильный профиль + правильный анкер + контролируемые перемещения + качественный монтаж = безопасный и долговечный навесной фасад.

Откройте подходящее анкерное решение вместе с Bayel

Для стеклянных и навесных фасадных систем вы можете ознакомиться с высококачественными решениями для анкерных соединений в дополнительном ассортименте Bayel. Чтобы получить информацию о выборе продукции и технических решениях, свяжитесь со специалистами отдела продаж Bayel.