Ограждающие стеклянные конструкции - методы крепления

Успехи в технологии производства строительного стекла дали толчок к появлению эффективных ограждающих стеклянных конструкций с механическим креплением при помощи соединителей, пропускаемых через отверстие в стекле или поддерживающих его по краям. Это позволило создавать цельные – без явного деления – плоскости фасадов с произвольным углом наклона.



Легкая и свободная конструкция такой перегородки при использовании прозрачных оконных стекол создает ощущение непосредственного контакта с внешним миром с одновременным сохранением комфорта, который царит внутри здания. Исследования выявили низкий уровень возникновения термических мостиков на металлических соединителях в связи с невысоким процентом их наличия в поверхности перегородки.

Закрепляемые механически перегородки часто используются как элемент т.н. двойного фасада (double skin, twin face), который приобретает все большую популярность, главным образом благодаря возможности поддержания оптимального микроклимата в помещениях при ограниченном потреблении энергии и повышенной звукоизоляции, а также как признак эстетики и престижа.

Следует учитывать, что применение такого типа перегородки в принципе ограничено в эксклюзивных холлах либо на лестничных клетках. Это вызвано тем, что система не позволяет открывать окна целиком, а также не предусматривает каналы для отвода конденсата. Зато она хорошо предохраняет от ветра и воды, а используемые составные оконные стекла создают возможность для поддержания необходимых термоизоляционных условий.



Точечно закрепляемые системы структурального остекления складываются из листового стекла (разного сорта в зависимости от необходимости), а также крепежных элементов. Это решение идеально для архитекторов, которые стараются обеспечить как можно больше света и прозрачности на больших поверхностях фасада. Легкая, прозрачная (почти невидимая) конструкция точечно закрепляемых стен открывает внутренние несущие элементы, придавая зданию современный вид.

Механические крепления могут применяться на наружных перегородках в виде:
- стеклянного фасада;
- стеклянного перекрытия (крыши);
- стеклянного навеса над дверью;
- застекленного перехода между зданиями;
- прочих фантазий архитектора. К основным элементам перегородок (стен или кровли) относятся:
- стеклянные элементы из отдельных стекол или составных оконных стекол (вместе с уплотнением на стыке граней);
- стальные соединения, закрепляющие стеклянные элементы на несущей конструкции (иногда при помощи дополнительной опорной подконструкции);
- несущая конструкция стены или крыши, обычно находящаяся с внутренней стороны перегородки.

Остекление со сквозным креплением

Сквозное крепление применяется для закрепления как элементов из отдельных листов, так и составных оконных стекол. В составных стеклах соединитель может проходить как непосредственно через внутреннее стекло или составное стекло целиком, так и через 2 (1-камерное окно) или 3 листа стекла (2-камерное окно). Если соединитель проходит только через внутреннее стекло, то внешнее соединяется с внутренним при помощи структурального силиконового связующего вещества. В этом и подобных случаях, учитывая требования безопасности, следует предусмотреть дополнительную поддержку внешнего стекла по периметру либо на углах на случай разрушения силиконового соединения (рис. 1). Такие соединители называются также дисковыми зажимами (держателями) или винтами для крепления стекла.



В зависимости от размеров стеклянного элемента применяется 4, 6, 8 либо больше соединителей, размещенных рядом с углами и краем стеклянного элемента. По большей части, если для крепления панели требуется много креплений, более легким проектным решением является деление такой панели пополам и расчет креплений для двух отдельных листов. Максимальные размеры стеклянных листов могут достигать 2000-4000 мм.

Соединители могут иметь стержень:
- коническо-цилиндрический, когда коническая часть входит в слой стекла (это крепление требует вырезания в стекле цилиндрического отверстия с коническим завершением) (рис. 2);
- цилиндрический, когда с внешней стороны находится головка соединителя (этот соединитель требует вырезания в стекле цилиндрического отверстия) (рис 3).



Промежуточным решением является соединитель, у которого коническая головка вмонтирована в массу стекла, но при этом вырезанное в стекле отверстие не выходит за пределы его наружной грани (рис. 4). Эта система дает возможность формирования произвольных стильных фасадов с использованием стекла, декорированного при помощи метода трафаретной печати, или же фотоэлектрических модулей. В последнее время соединитель для точечного крепления стекла объединен с диодами LED. Получена возможность подсветки стеклянной конструкции диодами всех цветов из палитры RGB.


Дюбеля элементов закрепляются в стекле без просверливания фотоэлектрических модулей – крепежные углубления словно «вырезаны» с обратной стороны. Применение т.н. защелок, приближенных к скобочным соединениям, позволяет также проводить монтаж и ректификацию модулей со стороны фасада, что сокращает время монтажа.

Остекление с несквозным креплением
(не требует сверления стекла)

Несквозные крепления расположены вне стеклянного элемента вдоль края либо на стыке углов. Такие соединения также называются кромочными зажимами (держателями). (рис. 5). Вариантом несквозного крепления является соединение, при котором плоская головка крепления приклеена к листу стекла. Головка крепления имеет большую, нежели обычно, поверхность, чтобы напряжение в клеевом шве, соединяющем крепление со стеклом, не превысило допустимого напряжения.



Механизм переноса (передачи) нагрузки с листа стекла на несущую конструкцию может быть типа:
- шарнирного;
- жесткого;
- полужесткого.



Задачей систем с шарнирными соединениями является перенос внешних нагрузок и одновременно препятствование генерированию напряжения в листах стекла в точке крепления (рис. 6).