Стоечно-ригельный фасад: особенности конструкции и основные элементы системы

Стоечно-ригельные конструкции применяют для создания больших светопрозрачных поверхностей. Основой такой схемы служит жёсткий несущий каркас. Стоечно-ригельный фасад собирается из вертикальных и горизонтальных профилей. Между ними устанавливают заполнение. Чаще всего используются стеклопакеты. Все элементы работают как единая система.

Принцип устройства стоечно-ригельного фасада

Название системы связано с двумя основными элементами каркаса. Вертикальные профили называются стойками. Горизонтальные элементы выполняют функцию ригелей. Вместе они образуют сетку ячеек. В ячейки устанавливается стекло или другое заполнение. Размер каждого участка определяется проектом фасада.

Стойки воспринимают значительную часть внешних нагрузок. Они закрепляются на несущих конструкциях здания. Ригели соединяют соседние стойки между собой. Через них также передаётся часть веса заполнения. Соединения рассчитываются с учётом размеров фасада. Важное значение имеет и высота здания.

Для изготовления каркаса обычно применяются алюминиевые профили. Они имеют сравнительно небольшую массу. Материал устойчив к атмосферной коррозии. Профили могут иметь различную глубину и конфигурацию. Их параметры подбираются по расчётным нагрузкам. Универсального профиля для всех зданий не существует.

Основные элементы несущего каркаса

Стойки располагаются вертикально по всей высоте остекляемого участка. Их шаг зависит от ширины стеклопакетов. Важна также расчётная ветровая нагрузка. Более высокие здания испытывают значительное давление ветра. Поэтому сечение профиля может увеличиваться. Иногда стойки дополнительно усиливаются.

Ригели устанавливаются горизонтально между стойками. Они формируют верхнюю и нижнюю границу каждой ячейки. На них передаётся часть веса стеклопакета. Для соединения используются специальные крепёжные элементы. Узел должен сохранять необходимую жёсткость. Одновременно учитываются температурные перемещения металла.

Стойки и ригели образуют пространственно устойчивый каркас. Его геометрия должна соответствовать проектной документации. Отклонения способны осложнить монтаж стеклопакетов. Они также могут нарушить работу уплотнителей. Поэтому точность установки контролируется на каждом этапе. Особенно важна правильная плоскость всего фасада.

• вертикальные несущие стойки;
• горизонтальные ригели;
• стеклопакеты и непрозрачное заполнение;
• прижимные планки;
• декоративные наружные крышки;
• уплотнители, крепёж и дренажные элементы.

Заполнение, прижимные элементы и уплотнения

Большую часть площади светопрозрачного фасада занимает заполнение. Чаще всего используются стеклопакеты различной конфигурации. Их характеристики определяются требованиями конкретного здания. Учитывается сопротивление теплопередаче. Важны прочность и безопасность стекла. Для отдельных зон применяют специальные виды остекления.

В системе могут использоваться и непрозрачные панели. Они закрывают участки перекрытий и технических конструкций. Такие элементы называют глухим заполнением. Их внешний вид согласуется с остальным фасадом. Панели могут отличаться материалом и фактурой. При этом они устанавливаются в тот же каркас.

Заполнение удерживается при помощи наружных прижимных элементов. Они равномерно фиксируют стеклопакет по периметру. Снаружи крепёж закрывается декоративными крышками. Поэтому на фасаде остаются видимые горизонтальные и вертикальные линии. Их ширина зависит от выбранной профильной системы. Такой рисунок считается характерной особенностью конструкции.

Между профилями и стеклопакетами устанавливаются эластичные уплотнители. Они обеспечивают плотность соединений. Уплотнение препятствует проникновению воздуха и осадков. Материал должен сохранять эластичность при перепадах температуры. Значение имеет правильное положение каждого элемента. Ошибки монтажа способны привести к протечкам.

Теплоизоляция, дренаж и защита от влаги

Алюминий отличается высокой теплопроводностью. Поэтому в тёплых фасадных системах применяются терморазрывы. Они разделяют внутреннюю и наружную части профиля. Это уменьшает передачу тепла через каркас. Характеристики зависят от конструкции конкретной системы. Важную роль играет и выбранный стеклопакет.

Для повышения теплоизоляции применяются энергосберегающие стекла. На их поверхность наносится специальное низкоэмиссионное покрытие. Оно уменьшает передачу тепловой энергии через остекление. Дополнительно могут использоваться газонаполненные камеры. Значение имеет ширина дистанционных рамок. Все параметры рассматриваются в комплексе.

Конструкция фасада предусматривает удаление попавшей внутрь влаги. Для этого внутри профилей создаются дренажные каналы. Вода направляется к специальным выводным отверстиям. Они должны оставаться свободными после монтажа. Герметик не должен перекрывать пути отвода воды. Правильный дренаж уменьшает риск накопления влаги.

Особое внимание уделяется примыканиям фасада к зданию. Здесь встречаются разные материалы и конструкции. Ошибки могут образовать участки повышенных теплопотерь. Также возрастает риск появления конденсата. Поэтому узлы разрабатываются ещё на стадии проектирования. Их конструкция зависит от перекрытий и стен здания.

Нагрузки и особенности проектирования системы

На фасад постоянно действует ветровая нагрузка. Её величина зависит от региона и высоты здания. Значение имеет форма сооружения. Учитывается расположение конкретного участка фасада. На угловых зонах нагрузки могут быть выше. Все эти параметры используются при расчёте профилей.

Отдельно учитывается собственная масса стеклопакетов. Большие стеклянные элементы имеют значительный вес. Он передаётся через опорные детали на каркас. Затем нагрузка распределяется на конструкции здания. Крепёж должен соответствовать расчётным значениям. Особенно внимательно рассчитываются крупноформатные элементы.

Температура окружающей среды постоянно изменяется. Алюминиевые профили расширяются при нагревании. При охлаждении их размеры уменьшаются. Конструкция должна допускать такие перемещения. Иначе в элементах возникают дополнительные напряжения. Поэтому узлы соединения имеют определённые технологические зазоры.

При проектировании учитывают и особенности эксплуатации здания. В фасад могут включаться открывающиеся створки. Иногда предусматриваются двери или вентиляционные элементы. Их положение влияет на структуру каркаса. Дополнительные детали создают собственные нагрузки. Поэтому их включают в общий инженерный расчёт.

Стоечно-ригельная схема позволяет создавать фасады большой площади. Однако надёжность зависит от согласованной работы всех элементов. Важны параметры стоек и ригелей. Необходимо правильно подобрать стеклопакеты и крепления. Существенное значение имеют уплотнение и дренаж. Каждый узел должен соответствовать условиям конкретного объекта.

Готовый фасад представляет собой сложную инженерную систему. Его характеристики нельзя определять только по внешнему виду. Расчёт начинается с анализа нагрузок и геометрии здания. Затем подбираются профили и тип заполнения. После этого разрабатываются соединительные и монтажные узлы. Такой подход обеспечивает устойчивость конструкции в процессе эксплуатации.