preskočiť na hlavný obsah

Fasády a steny zo skla

/up/images/featured/images/0-fasadyzoskla.jpg

V architektúre výškových administratívnych budov i objektov občianskej vybavenosti sú v súčasnosti trendom celopresklené fasády. Pri navrhovaní druhu konštrukcie a použitých materiálov si treba uvedomiť náročnosť zaťaženia takejto fasády. Nielenže musí uniesť vlastnú hmotnosť, ale aj zaťaženie vetrom, dažďom či teplotnými výkyvmi. Okrem toho sú na ňu kladené vysoké požiadavky, čo sa týka tepelnej a zvukovej izolácie.

Transparentné vertikálne konštrukcie oddeľujú a zároveň vizuálne spájajú interiér s exteriérom. Okrem reprezentačných budov sa zvyšuje aj počet rodinných domov s presklenými stenami. Projektanti využívajú najmodernejšie materiály v súčinnosti s najnovšími poznatkami z hľadiska tepelnej techniky, pevnostných vlastností materiálov a odolnosti proti poveternostným vplyvom.

Kombinácia kovu a skla a celkové výrazové usporiadanie takejto fasády pôsobí navonok trocha chladne, ale esteticky a architektonicky čisto. Pri návrhu musí byť samozrejmosťou zohľadnenie klimatických podmienok, v ktorých sa budova s presklenými fasádami realizuje.

Celoplošné zasklenie dovoľuje maximálne využívanie denného prirodzeného osvetlenia a zároveň dáva možnosť zhodnotiť pasívnu solárnu energiu. Znižuje sa tak nielen potreba energie na osvetlenie, ale i vykurovanie.

Pasívnu solárnu energiu získavame dostatočným slnečným prežiarením interiérov, preto je potrebné presklené konštrukcie navrhovať s ohľadom na svetové strany. Základné princípy projektovania energeticky úsporných budov hovoria, že zasklené plochy majú byť práve kvôli vylepšovaniu celkovej energetickej bilancie orientované na juh, juhovýchod, juhozápad a majú mať čo najväčšiu plochu. Principiálne s touto teóriou možno súhlasiť. Musíme si však uvedomiť, že veľké presklené plochy počas slnečných dní v zime síce znamenajú zisk, ale v noci a keď slnko nesvieti, predstavujú značné tepelné straty.

Naproti tomu v lete, v čase „nadbytku“ slnečného žiarenia (ak neexistujú akumulačné kapacity na jeho uskladnenie a neskoršie použitie), sa teplo zo slnka využiť nedá. Práve naopak. Už spomínaná orientácia presklenia a jeho veľká plocha prináša prílišné preslnenie priestorov a vyvoláva potrebu ochladzovania interiéru. Táto skutočnosť zvyšuje spotrebu elektrickej energie na chod klimatizácie či iných vetracích zariadení a v konečnom súčte nákladov na energie má tento fakt negatívny dopad. Aby sa interiér neprehrieval nad teplotu pohody, je potrebné budovu v čase horúčav efektívne tieniť.

Ak má byť teplota v objekte všade rovnako príjemná, rozdielne svetové strany by mali mať odlišné materiálové alebo funkčné riešenie. Nútené vetranie a klimatizácia interiérov sa v tomto zmysle často stávajú nevyhnutnosťou. V poslednej dobe však nie všetci investori požadujú pretechnizované regulovanie výmeny vzduchu a jeho chladenie. Súvisí to so zdravotnými problémami, ktoré spôsobuje práve klimatizované prostredie.

Novodobé technológie

Pri koncepciách presklených fasád sa dnes úspešne využíva nová technológia – schopnosť skla reagovať na svetelné podnety. Okrem dnes už zaužívaného pojmu inteligentné budovy sa v tomto zmysle dostáva do povedomia aj pojem inteligentná fasáda, aktívna fasáda alebo tzv. klimafasáda, ktorá dokáže reagovať na rôzne podnety zvonka i zvnútra vďaka novým materiálom. Sú to napríklad priesvitné izolačné fólie, inertné plyny medzi sklami, aktívne a pasívne regulovateľné membránovité obaly, gély, atď.

Okrem toho sa vyrábajú  aj tzv. nanosklá, ktoré majú samočistiacie schopnosti, t. j. okrem zabezpečenia pohody znižujú náklady za čistenie. Samočistiacu schopnosť získajú nanesením „nanovrstvy“ menšej ako 50 nanometrov (nanometer je milióntina metra) z chemikálií, ktoré dodajú sklu hydrofilné a fotokatalytické vlastnosti. Hydrofilnosť znamená rozloženie dažďovej vody ako filmu po povrchu skla, takže sa nevytvárajú kvapky vody a po ich zaschnutí  neusadzujú nečistoty. Fotokatalytické vlastnosti znamenajú chemickú reakciu UV žiarenia s čiastočkami nečistôt a usadenín.

Konštrukčné riešenia

Zo stavebno-fyzikálneho hľadiska rozlišujeme presklené steny navrhované pri klimatizácii interiérov alebo s možnosťou vetrania. Z konštrukčného hľadiska nás zaujíma nosná či kotviaca konštrukcia a výplň, ktorá môže byť z jednej alebo viacerých vrstiev skla.

Jednoplášťové sklenené fasády sú kotevné buď na výšku podlažia medzi susediace stropy, alebo sú to fasádne prvky montované pred nosnú konštrukciu bez prerušenia ako zavesené. Obvodový plášť budovy musí vyhovovať všetkým požiadavkám noriem, ako je zaručenie tepelnej pohody v lete či v zime a zvukovej i protipožiarnej ochrany.

Navrhované sklá majú mať hodnotu súčiniteľa prechodu tepla U do 0,7 W/m2K. Protislnečné bariéry a rôzne clony môžu ideálne korigovať zaťaženie teplom v horúcich letných dňoch. Potrebné optické vlastnosti sa dosahujú použitím transparentného skla, ktoré neobmedzuje priehľadnosť, alebo  priesvitného skla, ktoré svetlo iba prepúšťa. Vyrába sa s povrchovou úpravou opieskovaním, farbením alebo s nalepenými fóliami. Tretia možnosť je nepriehľadné sklo tzv. opakové, ktoré sa využíva na zakrytie konštrukčných častí fasády.

Nosná časť fasády môže byť riešená vo forme stĺpikov a priečnikov. Zvislé stĺpikové a vodorovné priečnikové profily z ocele, zliatin hliníka alebo dreva tvoria rám, do ktorého sa kotvia sklené tabule, a to lištami nasucho. Výplne v pohľadovej ploche sú priehľadné a pred parapetmi, prekladmi a spojmi zvislých a vodorovných nosných konštrukcií sa navrhnú tepelnoizolačné dielce z nepriehľadného skla. Stĺpiky i priečniky sa samostatne dimenzujú podľa hmotnosti konštrukcie a všetkých ďalších spôsobov zaťaženia.

Zavesená fasáda

Zavesené obvodové steny sa zhotovujú vo forme ľahkej konštrukcie, ktorá je kotvená oceľovými spojovacími prostriedkami do stropov alebo do oceľových či železobetónových skeletových systémov. Presklené steny sa osadia na vopred zabudované uholníky, konzoly alebo prostredníctvom kotviacich skrutiek, ktoré musia byť chránené proti korózii. Smer ukladania sklených panelov, a to vodorovne alebo zvislo, musí byť jasný ešte pred montážou kotviacich prostriedkov. Projektant jednoznačne určí rozmerové tolerancie ako aj veľkosť škár medzi prvkami, ktoré umožňujú dilatáciu jednotlivých častí i celej fasády. Presklená stena musí byť pri kotvení nastaviteľná vo všetkých troch smeroch v priestore.

Steny môžu byť zavesené na priznaných alebo neviditeľných častiach nosnej konštrukcie (roštu). Samotný systém zvislých a vodorovných prvkov, ktoré sú kotvené do nosných konštrukcií objektu, prenáša zaťaženie od platní skla vrátane okien. Pri vysokých budovách môže vietor spôsobiť ich značné pohyby. Toto zaťaženie sa kompenzuje skrátením vzdialeností nosných prvkov alebo zosilením rámovej konštrukcie.

Pretvorenie fasády vplyvom teplotných zmien musí byť zohľadnené možnosťou jej pohybu vo všetkých smeroch, a to bez uvoľnenia závesov a vzniku netesností v obale stavby. Na tento účel slúžia posuvné škáry alebo pružné spoje, ktoré sú správne nadimenzované. Zvislé pohyby fasády umožňujú špeciálne prvky, ako sú vodiace články či klzné koľajničky, ktoré sa vkladajú do dutín stĺpikov. Koľajničky umožňujúce kĺzanie majú oválne otvory. Aby pri pohybe nevznikal nepríjemný zvuk, sú v týchto miestach inštalované tesniace plastové alebo gumové podložky, prípadne sa dutiny v pozdĺžnikoch a priečnikoch vyplnia penou.

Sklo vo vrstvách

Viacplášťové sklenené fasády dosahujú lepšiu tepelnú i zvukovú ochranu ako jednoplášťové. Ďalšia vrstva skla, ktorá je umiestnená z vonkajšej alebo vnútornej strany obvodového plášťa, zlepší kvalitu vnútorného prostredia aj energetickú bilanciu budovy. Dvojplášťové transparentné fasády sa podľa spôsobu vetrania rozdeľujú na uzavreté – bez otvorov na prívod a odvod vzduchu, odvetrávané – s prívodom vzduchu z interiéru budovy do medzipriestoru a otvormi na odvod použitého vzduchu a fasády s prívodnými i odvodnými otvormi iba v medzipriestore a s pohybom vzduchu prirodzeným prúdením.

Investične menej nákladné fasády so stálym vetraním medzipriestorov nešetria síce energiu, ale umožňujú prirodzené vetranie oknami aj na náveterných stranách objektov. Pri týchto fasádach sa musia projektovať protipožiarne bariéry, ktoré sa vytvoria napr. oddeľujúcimi konštrukciami pri prestupoch inštalácií. Predeľujúce konštrukcie zabraňujú aj prenosu zvuku a pachov vzduchom z nižších podlaží.

Obvodové steny s uzatvoreným zasklením zlepšujú izoláciu priestorov. Pri uzavretých fasádnych systémoch pôsobí stojatý vzduch pri vonkajšej tabuli ako teplotná clona. Výhodou je umiestnenie slnečných clôn v ochrannej atmosfére. Tieto systémy izolujú dobre aj zvukovo a vytvárajú akúsi protihlukovú bariéru. Nevýhodou je prehrievanie fasádneho medzipriestoru v lete, a preto sa takýto typ riešenia uplatní najmä na severnej stene budovy. Vetranie sa realizuje oknami, separátne zabudovanými do fasády alebo je v celej budove klimatizácia.

Odvetrávaná fasáda je vytvorená izolačnými sklami bez okenných otvorov zvonka a z vnútornej strany má väčšinou jednoduché zasklenie, ktoré sa otvára len pri čistení. V medzipriestore prúdi teplý vzduch z miestností, ktorý zabraňuje roseniu skiel a odvádzaný je klimatizáciou. Tento typ fasády sa preto považuje za súčasť klimatizačných zariadení, ktoré fungujú celoročne.

Dvojplášťová fasáda s prívodnými a odvodnými otvormi v medzipriestore má zabezpečený prívod vzduchu oknami. Aby nevznikal tzv. komínový efekt, vzdialenosť medzi jednotlivými vrstvami fasády je min. 20 cm, resp. ak má byť dostupná kvôli čisteniu a údržbe, tak 50 cm. Sklá použité v tomto systéme môžu byť jednoduché alebo izolačné. Energetická bilancia sa zlepší umiestnením okien na vnútornej ploche.

Nové možnosti

Návrh a zhotovenie fasád zo skla otvára nové možnosti použitím novodobých materiálov a technológií pri súčasnom znižovaní energetickej náročnosti a zvýšení tepelnej i optickej pohody v budovách. Kvalitný projekt rieši detaily i výber materiálu už od prvopočiatku. Mnohokrát sa však stretávame s tým, že pôvodný návrh a zámer architekta je potlačený a nahradený zjednodušenou formou v podobe lacnej realizácie na úkor vopred domysleného technického riešenia. Verme, že sa situácia aj v tomto smere postupne zlepší a hľadanie atypických riešení s netradičnými materiálmi sa stane princípom.

(mez)
Snímky: archív redakcie

zdroj: Stavajte a bývajte s nami

Páčil sa vám článok?

áno: 234     nie: 202

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby