Мониторинг светопрозрачных конструкций высотных зданий

 

В статье использованы фото Schuco, Reynaers, НИИСФ РААСН

Наиболее распространенными ограждающими конструкциями для высотных зданий являются модульные и структурно-модульные фасадные конструкции, состоящие из светопрозрачной и непрозрач­ной частей. Разработанные для климатических условий центральной Европы и Азии, эти системы, как правило, не отвечают требованиям российской нормативно-технической базы либо требуют существен­ных затрат на отопление и обслуживание фасадов. Разработкой мето­дики мониторинга этих конструкций на протяжении последних 2 лет занимаются специалисты НИИ строительной физики РААСН

Что немцу хорошо…
В последние годы вопрос возведения высо­тных зданий стал едва ли не самым острым для Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных российских городов. Несмотря на то, что возведение небоскребов в России идет полным ходом, опыт их строительс­тва в нашей стране до последнего време­ни ограничивался возведением сталинских высоток в 30-е годы и немногочисленных высотных зданий, построенных в Москве в 90-е. Поэтому в отличие от Китая, возво­дящего более сотни небоскребов ежегодно (и это по данным только одной компа­нии), отечественный опыт в этом вопросе можно считать недостаточным. Различие климатических характеристик с другими странами, где возведение высоток стало традиционным, приводит к многочислен­ным дискуссиям о самой целесообразности их строительства в России.
Как правило, строительство высотных зда­ний в аналогичных России климатических регионах не ведется либо носит весьма эпизодический характер. Наиболее близки по климатическим характеристикам объек­ты, возводимые в северных районах КНР с выраженным континентальным климатом. При этом разработанные для климатичес­ких условий центральной Европы и Азии конструкции не удовлетворяют требованиям российской нормативно-технической базы либо требуют существенных затрат на отоп­ление и обслуживание фасадной системы. Поэтому использование зарубежного опыта высотного строительства в России без его значительной адаптации невозможно.
К примеру, проведение предварительных расчетов и испытаний двойных фасадов (Double Skin Facades) не дает оснований для оценки их преимуществ на территории России. Некоторые из результатов показы­вают, что при их эксплуатации возможно возникновение нежелательных эффектов (обмерзание краевой части стеклопакетов в межстекольном пространстве). Много­численные положительные публикации о данном типе конструкций в американской и европейской научной литературе апеллиру­ют главным образом к возможности пере­распределения поступающей в здание сол­нечной энергии и экономии на отоплении и кондиционировании. Получить подобный выигрыш в России, где количество солнеч­ных дней в ряде районов не превышает 10-15% весьма проблематично. В то же время у нас в стране много лет эксплуатирова­лись конструкции, состоящие из двух слоев стекла на относе (витрины общественных зданий). Массовый отказ от них в пользу современных фасадных конструкций был аргументирован снижением стоимости и энергозатрат на эксплуатацию зданий. Чем является увлечение двойными фасадами (Double Skin Facades) - рекламной акцией в пользу удорожания конструкции либо возвращением к забытой конструкции на новом технологическом уровне?

«Закрытая» Европа
Для изучения опыта ведущих фирм-произ­водителей фасадных конструкций и сбора нормативно-технической базы, использу­емой в странах с активным строительс­твом высотных зданий, сотрудники НИИ строительной физики посетили объекты высотного строительства в европейских странах, США, Южной Корее, Китае.
Каким же образом осуществляется разра­ботка, сертификация и мониторинг фасад­ных конструкций при возведении высотных и уникальных зданий за рубежом? Получить полную и технически грамотную информа­цию по этому вопросу - непростая задача. Зачастую подобная информация является коммерческой тайной фирм, производящих работы по мониторингу фасадных конс­трукций. Посещение европейских испыта­тельных центров, как правило, сопряжено с ограничениями на получение и передачу информации, запрет на фотосъемки и т.д.
Большинство европейских фирм-произво­дителей фасадных конструкций разрабаты­вают единые серии фасадов, рассчитанных на территорию центральной Европы. Для использования на уникальных и высотных объектах такая система дорабатывается по требованию архитекторов, снабжается дополнительными декоративными деталя­ми, технологическими элементами, позво­ляющими эксплуатировать и обслуживать конструкцию. Сертификация проводится по международным и европейским стандар­там с учетом национальных требований. Фасадная конструкция проходит испытания на теплотехнические характеристики, воздухо- и водопроницаемость, статическую и динамическую ветровую нагрузку. Для отдельных регионов проводятся испытания конструкций на сейсмоустойчивость.

Испытания по-европейски
Можно выделить несколько этапов про­ведения зарубежных испытаний фасадных конструкций:
- испытания при разработке изделий;
- лабораторные испытания натурных моде­лей;
- испытания на водонепроницаемость фасада при его монтаже;
- натурные испытания для определения прочности адгезии герметиков;
- испытания закладных анкеров.
Испытания  в  лабораторных  и  натурных условиях проводятся по следующим мето­дикам:
1. Статическая инфильтрация и эксфильтрация воздуха: ASTM E283 «Стандартный метод испытаний интенсивности просачи­вания воздуха через наружные застеклен­ные крыши, навесные фасады и двери».
2. Статическое просачивание воды: ASTM E331 «Стандартный метод испытаний на просачивание воды через наружные застекленные крыши, навесные фасады и двери за счет унифицированной разни­цы статического давления воздуха».
3. Динамическое просачивание воды: AAMA 501.1 «Стандартный метод испы­таний наружных застекленных крыш, навесных фасадов и дверей на просачи­вание воды с использованием динамического давления».
4. Эксплуатационные характеристики конструкции: ASTM E 330 «Эксплуата­ционные характеристики конструкции наружных застекленных крыш, навес­ных фасадов и дверей за счет разницы равномерного статического давления воздуха».
5. AAMA 501.5-98 «Метод испытаний теп­ловой цикличности наружных стен».
6. AAMA 501.4-2000 «Рекомендуемый метод статических испытаний для оценки систем навесного фасада и фронтальной части этажей, подвергающихся межэтаж­ным смещениям под воздействием сейс­мических и ветровых нагрузок».
7. Возведенные части фасада должны быть подвергнуты физическим испытаниям на водонепроницаемость в соответствии с требованиями AAMA 501.2
8. ASTM C1193 «Метод испытаний для определения характеристик адгезии гер­метика в изделии».
9. ASTM E 488 «Метод испытаний на прочность анкеров в бетоне и элементах кладки».
Типичные и нетипичные участки (напри­мер, углы) испытываются по каждому типу фасада.
В участок испытаний включаются участки сопряжения различных систем фасада.
Первоначальные испытания выполняют­ся, как только выполнен монтаж участка, равного пролету по ширине и двум этажам по высоте.
Для более точной оценки долговечности герметика для структурного остекления, европейские коллеги используют следу­ющую методику. Одновременно с возве­дением здания изготавливаются образцы стеклопакетов и склеенных герметиком пар материалов. Образцы хранятся в условиях эксплуатации, аналогичных ограждающим конструкциям, то есть в полной мере ими­тируются условия «долговечности» конс­трукции. Ежегодно проводятся испытания контрольных образцов. В случае отрица­тельных результатов испытаний, необходи­мо проведение полного контроля характе­ристики непосредственно на здании.
Все работы по монтажу строго регламен­тированы в документации фирмы-произво­дителя. Основной целью контроля при воз­ведении здания является проверка выполне­ния всех технологических операций.
На российском рынке европейские про­изводители практикуют, как правило шеф-монтаж, контролируя производство работ специалистами российских фирм-перера­ботчиков и монтажников.

Китайский опыт
В отличие от западных коллег китайские и корейские фирмы при разработке фасадных конструкций проводят более гибкую поли­тику. Для них каждое здание - уникаль­ный объект, поэтому конструкция фасада может быть разработана и выполнена в единственном экземпляре. Кроме того, они проводят достаточно открытую политику, предоставляя партнерам всю необходимую информацию.
Примерами российско-китайского сотруд­ничества являются здание «Федерация» в московском Сити, российско-корейского - «Лота Плаза». Детальной информации о мониторинге фасадных конструкций китай­скими и корейскими фирмами до настояще­го времени не получено. Изучение норма­тивно-технической документации показало, что значительная часть работ выполняется по нормам, разработанных на базе амери­канских и британских стандартов.
Для монтажа могут использоваться как специалисты фирмы-изготовителя фасад­ной системы, так и шефмонтаж при произ­водстве работ российскими специалистами. Интересно, что большая часть монтажни­ков фасадных систем на территории Китая происходит из провинции Сычуань.
При этом посещение испытательных цен­тров в Сеуле, Шанхае и Шеньяне показало, что к вопросам сертификации и испытаний фасадных конструкций наши восточные коллеги относятся с полной ответствен­ностью. Только стендов для проведения испытаний воздухопроницаемости и ветро­вой нагрузки в шанхайском испытательном центре более 8 (при размере 8 х 4-5 м), при этом все они задействованы.
Специалисты фирмы Shenyang Yuanda Aluminium Industry Engeneering Co.Ltd., осуществляющие производство и монтаж ограждающих конструкций для башни «Федерация», производят испытания ветровой нагрузки, водо- и воздухопроницаемости каждого нового типа конструкций, исполь­зуемых при возведении здания. Сотрудники НИИ строительной физики РААСН неод­нократно участвовали в этих испытаниях, осуществляя контроль за их проведением. При этом перепады давления, используемые для испытаний ветровой нагрузки, достига­ли 3750 Па. К сожалению, методика прове­дения испытаний носит комбинированный характер и не всегда точно соотносится с российской нормативной базой.

Отечественные наработки
За последний год правительством Москвы и организациями, осуществляющими конт­роль и согласование строительных объектов, принят ряд документов, оказывающих влия­ние на работы по проектированию и возве­дению новых высоток. Принято «Положение о технических условиях на проектирование и строительство уникальных, высотных и экспериментальных объектов капитального строительства в городе Москве». ГУ Центра «Энлаком» подготовлены «Требования…» и «Методики мониторинга…» различных материалов и конструкций, используемых при строительстве высотных зданий. В 2008 г. планируется внесение изменений в МГСН 4.19-2005 «Временные нормы и правила. Проектирование многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве».
В течение ряда лет специалистами НИИ строительной физики ведется работа по технической поддержке возведения высо­тных зданий: подготовке заключений на стадии рассмотрения тендерной документа­ции, доработке конструкций в соответствии с требованиями российской строительной нормативно-технической базы, испытаний и сертификации конструкций, а также мони­торинга на каждом этапе строительства.
За последний год в московском НИИ строительной физики созданы уникальные стенды для испытаний фасадных конструк­ций в натуральную величину. Изготовлена и аттестована климатическая камера, поз­воляющая проводить испытания 2 элемен­тов фасадных конструкций одновременно. При этом температура в «холодной» зоне может достигать 42º С. В теплой зоне контролируется не только температура, но и влажность внутреннего воздуха. Это необходимо для проведения точных тепло­технических испытаний и позволяет оце­нить возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности конструкции при различных значениях влажности внут­реннего воздуха.
Для обеспечения высокой точности экспе­римента, климатическая камера в процес­се работы герметична и изолирована. Для исключения влияния на проведения экспе­римента рабочее место оператора вынесено из «теплой» зоны камеры в отдельное поме­щение. Климатическая камера и 100-каналь-ная компьютерная система сбора информа­ции аттестована специалистами ВНИИМ им. Менделеева. Только за 2007 г. были проведены испытания 7 различных типов конструкций и работы по проведению конт­рольных выборочных испытаний фасадных конструкций здания «Федерация».
В настоящее время заканчивается монтаж стенда для поведения испытаний воздухо-и водопроницаемости, а также ветровой нагрузки  фасадных  конструкций  в  натуральную величину. Установка будет аттес­тована и использована для дальнейшего совершенствования испытательной базы НИИСФ РААСН.

Российский мониторинг
Уже сейчас к методике мониторинга, раз­рабатываемой специалистами НИИ стро­ительной физики, проявляют интерес фирмы, осуществляющие строительство высотных зданий в России. Специфика российского строительного рынка зачастую требует повышенного внимания и контроля при возведении зданий. Так, например, при проведении мониторинга одного из элемен­тов строительных конструкций высотного здания первоначально браковалось до 30% всего объема поставляемых на строитель­ную площадку материалов. Сложности рос­сийского строительного рынка привели к тому, что некоторые европейские фирмы вынуждены были официально заявить об уходе из России. При этом ежегодно в нашу страну приходят новые зарубежные фирмы, да и российские производители набираются столь необходимого опыта.
Разрабатываемая специалистами НИИСФ РААСН методика мониторинга светопрозрачных ограждающих конструкций, поз­воляет провести полный объем работ по мониторингу и базируется на российской нормативно-строительной базе и ориги­нальных специально разработанных мето­дах испытаний.
Работы ведутся по следующим основным направлениям:
- теплофизические характеристики  конс­трукции;
- воздухопроницаемость элементов конс­трукции при возведении здания;
- акустические характеристики конструк­ции;
- долговечность элементов конструкции.
Основной сложностью при проведении мони­торинга является то, что часть испытаний можно провести только при соответствующей готовности здания и при строго определенных наружных и внутренних условиях. К примеру, для поведения тепловизионной съемки пере­пад температур между наружным и внутрен­ним воздухом различен для каждого типа теп­ловизора и должен составлять не менее 15º С.
Желательно, чтобы при проведении теп­ловизионной  съемки  имелся  «реперный» участок, для которого теплотехнические характеристики были установлены в лабо­раторных условиях. С этой целью произво­дится выборочный контроль теплотехничес­ких характеристик фасадных систем, после чего системы возвращаются на строитель­ную площадку и устанавливаются в здании. Автоматизация процесса испытаний позво­ляет снизить длительность проведения конт­рольных испытаний до 7-10 дней. Для более точной оценки теплотехнических характе­ристик конструкции проводятся замеры при различных значениях наружного воздуха (0º С, -10º С, -20º С, -28º С).
При проведении тепловизионной съемки необходимо исключить влияние солнечной радиации и выбрать интервал с наиболее стабильной температурой наружного возду­ха. Поэтому проведение замеров зачастую производится в ночное время при наиболее низких температурах.
Важным аспектом теплотехнических характеристик ограждающих конструк­ций является их воздухопроницаемость. В настоящее время НИИСФ РААСН разрабо­тана методика, позволяющая контролиро­вать воздухопроницаемость стыков ограж­дающих конструкций, установленных на объекте. Используя методику в комбинации с тепловизионными методами контроля и проверкой воздухопроницаемости выбран­ных контрольных помещений, определяют­ся реальные характеристики тепломассобмена в высотном здании.
В настоящее время специалистами НИИСФ РААСН и нашими партнерами разработан и зарегистрирован СТО 02495359-2.001-2007 Стандарт НИИСФ РААСН «Здания высотой свыше 150 метров. Общие технические усло­вия». Но поскольку собранная информация не может пока претендовать на академическую полноту, работа по сбору и оценке зарубеж­ного опыта, а так же адаптации зарубежных испытательных методик и разработке своих с учетом отечественной специфики и требова­ний российского климата, продолжается.

Шубин ИЛ. к. т. н., зам. директора НИИСФ РААСН
Верховский А.А. к. т. н., зав. Сектором «Ограждающие конструкции высотных и уникальных зданий», НИИСФ РААСН

Еще статьи марки Разные марки
Оконному рынку в России коллапс не грозит
Цветной ламинированный профиль. Cитуация в регионах
Структурное остекление
Объемы структурного остекления за 2007 год приблизились к 1 000 000 кв. м
Состояние подготовки нормативных документов по остеклению
Прозрачный рынок: тенденции и перспективы
Пауков не надо бояться. Просто их нужно уметь готовить
Спайдерное остекление: особенности и перспективы
Проблемы вентилирования помещения с герметичными окнами и их решение
R&K PLAST – оконный ПВХ-профиль. Новые технологии России и Китая
Последние новости
Компания “Мебакс” представила механизмы-трансформеры и фурнитуру на МВМК-2017
Компания “Мебакс”, российский поставщик мебельной фурнитуры и механизмов-трансформеров, продемонстрировала свою продукцию на Международной выставке МВМК-2017. Мероприятие проходило с 13 по 15 октября...
Окна ЭксПроф в Донецкой Народной Республике
Компания Элком, партнер ЭксПроф в Донецкой Народной Республике, произвела остекление Храма иконы Божьей Матери Всецарица. Закладка первого камня состоялась в 2010 году и спустя 7 лет Храм возведен...
Декор из строительных материалов к Новому году с Soudal
SOUDAL, крупнейший в мире производитель полиуретановых пен и один из ведущих поставщиков герметиков, клеев и кровельных материалов, расскажет, как можно подойти креативно к вопросу создания приятных праздничных...
Филиал ТД ЭксПроф в Самаре: курс на успех
История развития самарского филиала ТД ЭксПроф началась в декабре 2015 года и вот уже на протяжении двух лет подразделение стабильно работает на рынке региона, демонстрируя активный рост. Это подтверждается...
REHAU представляет INTELIO 80: оконный профиль с исключительным уровнем шумо- и теплоизоляции
20 ноября стартуют продажи новой оконной системы от компании REHAU – INTELIO 80. Продукт уже получил негласный титул «самого тихого» профиля REHAU за высочайший уровень шумоизоляции. Новинка также обладает...
Импортозамещение в оконной отрасли: Российский профиль подает пример импортозамещения
Тема преодоления зависимости России от импорта в самых разных отраслях экономики в последние годы стала весьма актуальна. В этом смысле сегмент строительных материалов и конструкций стал очень позитивным...
Уфимскому филиалу ТД ЭксПроф исполнилось 5 лет
29 ноября исполнилось пять лет с момента образования филиала ТД ЭксПроф в Уфе. К своему пятилетию уфимский филиал подошел с серьезными показателями: на сегодняшний день клиентами ТД ЭксПроф стали...
Окно для безопасной детской
С самого появления ребёнка в семье мы стремимся выделить ему отдельную комнату, обстановка которой будет меняться вместе с его развитием. Но если мебель и отделку помещения сменить относительно легко,...
Партнер ЭксПроф компания Пластконструкция отпраздновала 20-летний юбилей
24 ноября старейший партнер ЭксПроф, компания Пластконструкция, торжественно отметила 20-летие со дня своего основания. В ноябре 1997 года компания открыла одно из первых в Тюмени и Западной Сибири производств...
Компания REHAU открыла интернет-магазин инженерных систем
Компания REHAU 24 ноября 2017 запустила свой официальный интернет-магазин инженерных систем shop-rehau.ru. В нем можно приобрести все необходимые компоненты для установки внутренних инженерных систем в...
Последние статьи
Фурнитура ACCADO от компании «Винтек Пластик». Новые решения в ногу со временем
Активное развитие малоэтажного строительства в России повышает интерес к нестандартным решениям в части оконной фурнитуры в отличие от стандартных,  устанавливаемых в многоэтажных домахРечь
Компания ЭксПроф: 15 лет славного пути
За продуктивные 15 лет работы завод ЭксПроф успел многое: предложить достойную замену зарубежным
У наших российских алюминиевых систем в строительстве большое будущее!
Интервью с Генеральным директором группы компаний «ВИСТА» Дмитрием Сальковым Справка о компании: С 1995 года Алюминиевая Компания «ВИСТА» — официальный представитель завода МОСМЕК
VIDNAL PROF SYSTEMS – от Москвы до самых до окраин
Интервью с заместителем генерального директора по развитию группы компаний АК «ВИСТА» Ильёй Бендериным Чем для Вас знаменателен строительный сезон 2015 года? Сезон получился
VIDNAL PROF SYSTEMS — сделано в России для России, проверено временем
VIDNAL PROF SYSTEMS — системы архитектурных алюминиевых профилей, давно зарекомендовавшие себя при возведении крупнейших объектов строительства по всей России. История продукции идёт от профилей «Алюмакс»,
Программный Комплекс «ПрофСтрой 4»
Основное назначение Программного Комплекса «ПрофСтрой 4» (ПК «ПрофСтрой 4») – снижение издержек на каждую выпущенную единицу продукции или произведённую работу
Пришло время – «ПрофОкна 4.0»!
Компания «ПрофСегмент» представляет новую версию самой популярной оконной программы «ПрофОкна». Программа «ПрофОкна 2» была представлена на рынке для свободного скачивания
Защитим от любой непогоды! Система балконного остекления AGS40 от ООО «Алтимбилдинг»
Погода в этом году преподносит нам сюрприз за сюрпризом - то проливные осадки, то мокрый снег или ледяной дождь. Настроение и самочувствие человека, к сожалению, зависит от этих неприятных погодных
Открытые вопросы на рынке армирующего профиля и оконной индустрии
На протяжении длительного периода мы сталкиваемся с большим количеством проблем и не соответствий в оконной индустрии, одно из таких это несоответствия (разные диапазоны) допусков в документах,
фурнитура собственного производства
ACCADO (аксессуары ADO) – бренд ADO Group, под которым выпускаются комплектующие для оконных конструкций. Сначала комплектующие производились на том же предприятии в Анталье, где размещалось производство

ИНТЕРНЕТ ПРОЕКТЫ:

ЖУРНАЛЫ И КАТАЛОГИ:



Еженедельный обзор профильного рынка

Карта сайта

При копировании информации ссылка на www.Profile-Rus.ru обязательна!
Телефон редакции: +7 495 374-8905

Подпишитесь на рассылку:
Еженедельный обзор профильного рынка

Ваш E-mail
Ваше имя

[ П р и м е р ]