Strukturální fasády s trojúhelníkovými prvky: Inovace a design

Strukturální fasády jsou neodmyslitelnou součástí moderní architektury a designu. Zajišťování fasádních plášťů proti povětrnostním vlivům je nejdůležitějším prvkem pro bezproblémové fungování obálky budovy. Illbruck se problematice utěsňování stavebních konstrukcí věnuje bezmála sedmdesát let a tudíž je tím nejpovolanějším, který dokáže vyřešit doslova každý detail v jakémkoliv typu moderní fasádní konstrukce.

Typy strukturálních fasád

Těsnicí systém pro rastrové fasády

Rastrové fasády jsou v posledních deseti letech nejčastěji používaným lehkým obvodovým pláštěm při výstavbě moderních budov. Jsou tvořeny hliníkovou konstrukcí, složenou ze sloupků a vodorovných příčníků, do níž se vkládají výplňové prvky, jakými jsou skleněné tabule, okenní výplně nebo plné tepelně izolační desky. Celý takto vytvořený plášť je nutné kompletně utěsnit proti povětrnostním vlivům.

Systém sloupkovo - příčníkové fasády je určený k výrobě lehkých obvodových plášťů závěsného nebo výplňového typu, stejně tak i střech, světlíků a ostatních prostorových konstrukcí. Upevnění skla na nosné profily se uskutečňuje přišroubováním přítlačné hliníkové lišty z vnější strany k prvku z tvrzeného plastu zabudovaným na tento účel na sloupy a příčníky. Sklo je tak tímto profilem, který disponuje gumovými rozpěrami, aby se zabránilo kontaktu sklo-kov, upevněné ze všech čtyř stran.

Modelová řešení illbruck pro rastrové fasády

  • Uzavření spodní části konstrukce: illbruck ME220
  • Tepelná izolace: illbruck ME110 Bitumen HDPE
  • Hydroizolace: illbruck ME210
  • Napojení fasádního pláště k venkovní konstrukci: illbruck ME220
  • Utěsnění spár podlahové části posuvných dveří: Typické řešení pro napojení posuvných dveří s venkovní konstrukcí.
  • Vodotěsné zajištění fasádní konstrukce - dřevostavba: illbruck ME011, illbruck ME315, illbruck OT301. Detail provětrávané fasády na dřevostavbě.
  • Vodotěsné zajištění fasádní konstrukce - monolit: illbruck ME010, illbruck ME315. Provětrávaná fasáda na monolitické stavbě.

Modulové fasády

Modulová fasáda je specifický typ lehkého obvodového pláště, jehož jednotlivé prvky (moduly), včetně vnějších a vnitřních obkladů, se kompletují ve výrobách, tedy mimo místo samotné stavby. Hotové moduly se následně montují na konstrukci. Modulové fasády jsou často unikátním a na míru šitým řešením. Každé modulové řešení je v podstatě originálem.

Semi-strukturální fasáda

Semi-strukturální fasáda je hybridní systém, který vychází z kombinace klasické fasády a strukturální fasády. Fasáda je upevněná k profilům přítlačnou krycí lištou například v horizontálním směru a ve vertikálním směru je upevněná bez viditelných krycích lišt.

Čtěte také: Návod na použití strukturálního válečku

Fotovoltaická fasáda

Fotovoltaická fasáda je víceúčelový systém, který proměňuje sluneční energii prostřednictvím solárních panelů, které jsou součástí fasádní konstrukce, na elektrickou energii. Fasádní sklo a panely jsou upevněné k profilům přítlačnou krycí lištou nebo bodovými prvky, tak aby byla využitá maximální plocha solárního systému.

Sklo jako designový a nosný prvek

Architekti prestižních budov, ať už pro oblast kultury, politiky, či podnikání, sklo vždy používali coby designový prvek. Mezi historické příklady tohoto jeho použití v 19. století patří skleníky v Kew Gardens v Londýně a v bruselském Laekenu - jde o skelné inženýrství nejvyšší úrovně staré neuvěřitelných 130 let. Tehdy bylo sklo stále ještě poměrně drahým stavebním materiálem. Otevřené skleníky byly pro veřejnost ukázkou technicky špičkového inženýrství 19. století. Tyto příklady však zároveň ukazují, že sklo napomáhá v šikovné integraci budovy do okolního prostředí, jehož vzhled tak zůstává bez narušení.

Inovace ve skleněném inženýrství

Renomovaný architekt Frank Gehry v nedávné době navrhl výstavní budovu pro Nadaci Louise Vuittona v Paříži, jež byla otevřena v roce 2014 a je ukázkou způsobu, jak lze soudobé skelné inženýrství uplatnit na nejvyšší úrovni. 12-dílná střešní struktura stavby umístěné v bohatství zeleně na okraji Boulogneského lesíka evokuje dvě navzájem se překrývající plachty. Celková plocha, která je tvořena sklem, činí 13 300 m2 a sestává z 3 600 tabulí, z nichž žádná není zcela stejná. Každá tabule je zakřivená v jiném úhlu, počínaje plochou až po zaoblení o průměru 3 m. Gehry se proto rozhodl použít laminované bezpečnostní sklo (LSG) ve spojení s odolnou, vysoce pevnou mezivrstvou o síle 1,52 mm vyrobenou z ionoplastu SentryGlasut1® výrobce Kuraray Europe GmbH. Samotné sklo je kalené a má podobu tabulí o síle 6-8 mm. 6milimetrová vnitřní tabule byla potažena reflexní vrstvou s bílým keramickým potiskem s 50% nepropustností světla, což byla důležitá vlastnost pro ochranu cenných exponátů před přímým slunečním světlem.

K zajištění celkového nenarušeného vizuálního působení jednotlivých plachet zvolili konstruktéři a architekti lepené spoje mezi LSG a kostrou a ty byly použity též jako výplň širokých dilatačních závěr. S použitím vhodných materiálů byla celá konstrukce navržena jako trvanlivá a bezpečná. Systém VISS SG z ocelových dílů společnosti Jansen AG byl vsazen do skleněné fasády, čímž umožnil v ní vytvořit velké otvory. VISS SG je systém společnosti Jansen pro strukturální zasklení fasád.

Jak je ukázáno na této pařížské budově, sklo má svoji nosnost, a může tak být ve strukturálním inženýrství použito k právě tomuto účelu. To znamená, že ploché sklo je vhodné coby prvotní, nikoli jen druhotný materiál. Nosnost skla lze navíc zesílit, což je další vlastnost, která se ukázala na budově Nadace Louise Vuittona. Ta umožňuje zvýšit nejen běžnou nosnost skla, ale též jeho zbytkovou nosnost po potenciálním rozbití. V budoucnu parametry nosnosti - smykový modul uvedené fólie - budou zaujímat ještě důležitější postavení ve strukturální analýze součástí ke stavebním účelům.

Čtěte také: Od omítek k opláštění: Fasádní systémy

Metody upevnění skla

Strukturální skelné inženýrství stojí a padá s metodou upevnění, která je u materiálu použita vůči podstavci. Nejběžnější druh zasklení obnáší lineární upevnění. Hlavními součástmi jsou při této variantě horizontální a vertikální vnější sloupkově-příčková konstrukce s vnitřními tlakovými lištami a pružnými podpěrami, vyrobenými např. ze silikonu.

Bodově uchycená fasáda

Součástí bodově uchycené konzoly jsou nerezové fixační šrouby, jež skleněnou tabuli udržují na místě bez potřeby jejího rozdělení. Skleněná fasáda pro věž se schody se skládá z bodově montovaného izolačního skla chránícího před slunečním zářením s potiskem a úchytkami, jež je vyrobené ze skladováním za horka tvrzeného bezpečnostního skla; z temperovaného a částečně tvrzeného skla je střecha. Bodově uchycená izolační skla až do rozměru 2,0 m x 4,0 m jsou spojena podpěrnou ocelovou konstrukcí pomocí tzv. pavouků. Tzv. podříznutá kotva plní stejnou funkci jako šroub s provrtaným bodovým uchycením. Provrtaný otvor má však kónický, nikoli válcový tvar.

Lepené zasklení

Během posledních 15 let byly skleněné tabule na fasádu pevně lepeny a k tomuto účelu se převážně používaly dvě metody. V obou z těchto metod se tabule lepí na podpěrnou konstrukci pomocí trvanlivého, povětrnostně odolného silikonového lepidla. Zatímco však při strukturálním zasklívání (SG) může být podpěrná konstrukce vyrobena z materiálů, jako je např. ocel nebo hliník, fasádní sklo je ke sloupkům a příčníkům upevněné bez viditelných krycích lišt. Tímto systémem je možné realizovat opticky působivé celoskleněné fasády.

K poměrně značnému vývoji došlo též u lepených tabulí. Zatímco jednotlivá skla byla dříve spojená v tabulích k podpěrné konstrukci, ať už bodovým uchycením, nebo sloupkově-příčkovou konstrukcí či přilepením, nyní má samotná tabule příslušné nosné vlastnosti. Německá společnost Sedak tuto novou metodu krásně ukázala na konstrukci krychle společnosti Apple na 5. avenue, New York.

Příklady aplikací strukturálního skla

  • Luxusní budova společnosti Apple, krychle na 5. avenue, 2006, USA, New York: Když Bohlin Cywinski Jackson dokončil v roce 2006 svůj první projekt, získal si okamžitě celosvětovou pozornost. Již tehdy inovativní skleněné výrobky společnosti Sedak na tomto mistrovském díle vedly k předefinování hranic technické proveditelnosti v strukturálním skelném inženýrství. Tato stavba je čistě skleněnou krychlí, která přesto plní všechny nezbytné nosné funkce, a to bez jakýchkoli rámů, rušivých sloupků nebo příček. Bylo to poprvé, kdy bylo titanové spojovací kování zalaminované do LSG. Ve spojení s analogovou střešní konstrukcí, jež je pevná a samonosná, to umožnilo vytvoření pláště, který je celý vytvořen ze skla, a je tudíž jak průhledný, tak minimalistický.
  • Kryhle Apple, 2011: Asi o pět let později společnost Sedak opět posunula hranice - tentokrát inovativní skleněnou krychlí, jež využila nejnovější vynálezy a vývoj ve skelném inženýrství. Návrh z roku 2011 ukazuje do té doby nepředstavitelnou úroveň průhlednosti, přičemž krychle funguje coby dokonale minimalistický skleněný plášť. Každá z fasád se skládá z pouze tří LSG skel (namísto předchozích osmnácti) a je velmi rozsáhlá - 3,3 m x 10,3 m. Je to poprvé, kdy bylo titanové kování, jímž jsou tabule připojeny ke dvěma průběžným skleněným křídlům v místě dvou vertikálních spojů, ve skutečnosti zalaminováno do skel. Výsledkem je, že téměř není viditelné.
  • Divadlo a koncertní sál Kilden, Kristiansand, Norsko: Panoramatická fasáda se zahnutými okraji proniká zakřiveným designem střechy. Byla realizována pomocí vysoce přesných laserově svařovaných ocelových dílů Jansen VISS Ixtra. Kulturní prostor je viditelný z velké dálky z moře. Je otevřený směrem k nábřeží prostřednictvím skleněného průčelí sahajícího od země až po strop. Skleněná fasáda se prolíná s dřevěným designem, převážně rovná je však u koncových hran mírně zaoblena.

Vývoj trhu a požadavky na kvalitu

„Existuje zřejmý trend směrem k vyšší kvalitě rekonstrukcí a nových staveb v porovnání s tím, jak tomu bylo před několika lety,” uvedl Martin Langen ze společnosti B+L Marktdaten na konferenci, kterou před dvěma lety uspořádalo německé sdružení pro zajištění kvality systémů plastových oken (GKPF). Trh zareagoval pozoruhodnými výrobky. Velká okna a posuvné dveře lze dělit pomocí klasického sloupkově-příčkového členění při viditelné šíři rámu 50 mm. Systémy lepených oken stále více pronikají na trh, kde jejich podíl vzrostl z 2,9 % v roce 2010 na dnešních více než 11 %. V tomto odvětví se objevila mezera na trhu, která těmto výrobcům umožnila získání konkurenční výhody před levnými dodavateli z východu. Někteří výrobci oken na tento nový výrobek převedli celé své výrobkové řady, čímž si každý z nich získal své jedinečné místo na trhu.

Čtěte také: Jak na strukturovanou barvu s REMAL Struktura

Zvláště s ohledem na současnou diskuzi okolo čtyřvrstvých izolačních skel vítají výrobci a montážníci oken skutečnost, že okna s lepenými skly o vhodné velikosti tabulí a různé síle jsou o 20 % lehčí než běžná klínová řešení. Další pozitivní vlastností je daleko nižší potřeba údržby. Také dodací lhůty jsou kratší, hodnoty tepelné prostupnosti zasklením (Ug) byly zlepšeny prostřednictvím lepších izotermických vzorců a okenními křídly neprostoupí vůbec žádný vítr.

Ačkoli dnešní lepené skleněné tabule v soukromých domech nemají parametry skutečných výrobků strukturálního skelného inženýrství, jsou nicméně technicky inspirovaným vedlejším produktem této disciplíny. Aktuálně roste poptávka po úzkých dílech lepených okenních skel, a to nejen u zimních zahrad a venkovních přístřešků. Stavitelé soukromých domů pochopitelně též chtějí ve svých stavebních projektech využívat výhod, jež toto pokročilé inženýrství přináší.

Architekti a inženýři však potřebují přesné specifikace a důkladné výpočty pro to, aby mohli splnit přísné normy DIN a EN stanovené zákonem za účelem zajištění bezpečí a strukturální stability. Potřebují též výrobce a zpracovatele skla se špičkovou technikou - což je segment, ve kterém má německý sklářský průmysl dobré postavení.

Rok Podíl lepených oken na trhu
2010 2,9 %
Aktuální > 11 %

tags: #strukturalni #fasada #z #trojuhelniku #informace

Oblíbené příspěvky: