Строительство из стекла и металла

Обновлено: 22.01.2025

Представление об идеально чистой архитектуре из стекла и стали, несомненно, одна из важнейших и наиболее характерных движущих сил современной архитектуры. Первые шаги в этом направлении были сделаны на рубеже XVIII и XIX столетий непосредственно после того, как для несущих конструкций зданий в качестве строительного материала начали применять железо вместо дерева и кирпича. Во Франции еще в XVIII в. было сильно развито производство зеркальных стекол в связи с изобретением литьевого метода. Уже первый купол зернового элеватора, деревянная конструкция которого была заменена после пожара 1799 г. железной, был в значительной мере застеклен. При строительстве галереи в Орлеане был, как уже раньше упоминалось, применен свод из стекла и железа. Это, вероятно, одно из самых плодотворных достижений архитектуры XIX в., с которым пришло новое восприятие пространства и массы и принципиально новое оформление внутреннего и внешнего пространства.

Кровля или свод из стекла и железа стали характерным признаком городского строительства — крытые пассажи и гаяе-реи, рынки, перроны, зимние сады и стеклянные дворцы. По лондонскому «Хрустальному дворцу» можно судить, насколько технология стекла как строительного материала отставала от технологии железа. Весь проект, его строго модулированный порядок, проект организации работ и календарный график должны были быть ориентированы на вырабатываемые в то время форматы стекла с максимальной длиной 1,25 м.

Питтсбург. Уксусная фабрика Хейнц Достичь идеала полной прозрачности или по крайней мере приблизиться к нему при постройке многоэтажных зданий было гораздо труднее, чем при строительстве залов. Все трудности и неудачи, которые приходилось преодолевать стальному строительству, проявлялись также почти всегда при уменьшении застекленных площадей, и, наоборот, самые удачные и элегантные решения архитектуры, использующей стальной каркас, шли рука об руку с максимально большими плоскостями остекления.

То, что архитектура стекла и металла при строительстве многоэтажных зданий смогла добиться успеха лишь с таким сильным опозданием — приблизительно через 100 лет после постройки «Хрустального дворца», отчасти является результатом технологической отсталости производства стекла. Только в начале 20-х годов нашего столетия техника производства стекла достигла уровня поточного производства с выпуском стекла большого формата.

Но именно в эти годы в Европе, которая в то время была источником новых идей в области подлинно каркасной архитектуры, железобетон оттеснил стальное строительство на второй план. Поэтому идея дома из стекла в высотном строительстве была реализована сначала в комбинации не со стальным каркасом, а с железобетоном. Первыми постройками, в которых стекло целиком заменило другие строительные материалы в высотном строительстве, были табачная фабрика ван Нелле в Роттердаме 1927 г., «Диогенверзандхауз» архитектора Вутса в Бостоне (Англия). Это промышленные здания и склады, сплошное остекление которых было легче выполнить, чем в жилых домах или в учреждениях, так как оно диктовалось функцией этих зданий.

Первая постройка, в которой был использован целиком стальной каркас с застекленными переплетами большого формата, ставшими неотъемлемой частью всего сооружения, — необычайно прогрессивная конструкция для 1939 г. — это многоцелевой зал Народного дома в Клиши во Франции (архитекторы Бодуэн и Лодс, инженеры Бедянский и Пруве).

Фасады из стали и стекла жилых домов Мис ван дер Роэ, так же как и первые навесные стены, были технически несовершенны в том смысле, что они еще были застеклены обычным толстым стеклом. Долгое время пришлось заниматься проблемами утечки и лучистого распространения тепла и другими физиологическими и физико-строительными проблемами, которые связаны с применением обычного стекла. Эти проблемы были менее актуальны для США благодаря мягкому климату и меньшей стоимости энергии.

Мис ван дер Роэ способствовал прогрессу техники стекла. Промышленность, производящая стекло, быстро устранила недостатки своего материала (недостаточные теплозащитные свойства, ломкость, тепличный эффект при солнечном освещении) и добилась усовершенствования и быстрого повсеместного внедрения крупноразмерных стекол. В «Левер-хауз» в Нью-Йорке было использовано для остекления зеленоватое, защищающее от солнца стекло «catacalor», которое в то время использовалось в США для задних стекол автомобилей. Авторы проекта имели при этом в виду не только защиту от солнца — такое стекло относительно меньше отбраковывалось и легко достигалось единство в цветовом решении всей стеклянной оболочки здания, так как армированное остекление междуэтажных простенков было тоже зеленого цвета. Эта идея была сразу же повсеместно подхвачена. Самого большого эффекта Мис ван дер Роэ удалось достигнуть коричнево-золотой окраской, соответствующей бронзированным импостам здания «Сигрэм».

Среди ранних примеров применения навесных стен в американских небоскребах «Корнинг Гласс билдинг» — здание, построенное в Нью-Йорке архитекторами Гаррисоном и Абрамовицем, представляющее собой образец максимального использования стекла: чрезвычайно тонкие вертикали и едва заметные горизонтальные импосты и последовательно использованное солнцезащитное стекло приводят к тому, что между окном и подоконной зоной почти незаметно различия. Европейцу сразу же бросается в глаза сильная волнистость и неравномерность тянутого стекла с искаженным размытым отражением соседних домов, поскольку в Европе принято считать, что в классической навесной стене необходимо абсолютно гладкое кристаллическое зеркальное стекло.

Париж. Музей искусств и народного творчества Фасад центра ИБМ архитектора Сааринена по окраске стекла намного темнее фасада «Корнинг Гласс билдинг», но темное стекло почти неощутимо изнутри. Чем темнее окраска стекол, тем сильнее они отражают лучи, как зеркало, и знаменательно то, что в архитектуре международного масштаба именно это волшебное действие стекла как строительного материала было вновь открыто и использовано при развитии романтической выразительности и символики. В основе этого направления лежит возврат к глубинам истории строительных материалов. Теперь в спросе уже необязательно чистопрозрачное нематериальное стекло, к которому, видимо, стремилась архитектура функционалистов и которое широко применяется благодаря современному поточному производству зеркального стекла. Теперь известно, что можно использовать цветные прозрачные, непрозрачные или отражающие остекленные поверхности; такую роль стекло играло уже в готических соборах и в замках, построенных в стиле барокко.

При строительстве здания библиотеки редких книг в Нью-Хавене архитекторы заполнили пластическую сетку крестообразных готовых частей фасада ониксом. Это вызывает в памяти античную архитектуру дворцов и храмов, эпоху, когда стекло было дороже, чем шлифованные полудрагоценные камни.

В этой перспективе следует рассматривать те проекты, в которых воплощены посмертно мечты Мис ван дер Роэ о берлинском небоскребе из стекла (проект 1919 г.); это относится прежде всего к зданию «Лейк Пойнт Тауэр» в Чикаго с очертанием, похожим на листок клевера, и с вздымающимися плоскостями из стекла. Здесь железобетон вновь опередил сталь. Это 65-этажное здание, остававшееся некоторое время самым высоким в мире, было построено с таким расчетом, чтобы самой формой плана способствовать уменьшению давления ветра с передачей горизонтальных усилий на массивное ядро жесткости.

Образцом чистой архитектуры стекла и стали 50-х годов в области строго делового промышленного многоэтажного строительства может служить уксусная фабрика в Питтсбурге (проектное бюро СОМ) с ее ритмическим делением импостами и с прекрасными пропорциями. Из европейских зданий с ней можно сравнить гараж и зал для продажи автомобилей в Барселоне (архит. Эхагю).

Примерно с 1950 г. в технологии стекла были достигнуты дальнейшие успехи. Различные системы заполнения оконных проемов, объединение двух или более переплетов с воздушными прослойками, которое снижает затраты на обогревание внешней остекленной стены и препятствует ее запотеванию, нашли самое широкое применение. Если сравнить, например, детали фасада здания «Сигрэм» с фасадом Федерального центра в Чикаго, в котором применена более совершенная теплозащита, то разница в решениях остекления едва заметна.

Одновременно с технологией изготовления теплозащитного стекла была разработана технология различных типов безопасных стекол — многослойного безопасного стекла и закаленного стекла. Цельностеклянные конструкции для стен и световых проемов открыли совершенно новые возможности для архитектуры. Новые знания о проницаемости цветного стекла различными лучами спектра стали источником новых возможностей уменьшения тепличного эффекта и обогащения выразительных возможностей архитектуры. К этому несколько лет назад добавились методы металлизации или создания дымчатости стекла, способствующие лучшему отражению тепловых лучей и придающие фасаду характер гигантского зеркала. Наиболее последовательно этот эффект использовал Сааринен при строительстве каркасного здания телефонной компании «Белл». Огромные плоскости этого гигантского здания заполнены рефлектирующими солнцезащитными стеклами.

Уже сегодня обнаруживается богатство конструктивных и выразительных возможностей применения стекла — от гладкого до рифленого, от бесцветно-прозрачного до окрашенного, от непрозрачного до зеркального. К этому прибавляется еще одна альтернатива: какое стекло имеет перспективы — тянутое или зеркальное. Эта проблема станет, возможно, беспредметной, если перевесят преимущества третьей технологии — огневой полировки, при которой блестящая полированная поверхность тянутого стекла сочетается с ровной поверхностью стекла шлифованного.

Богатство красок и блеск, которые современная технология производства стекла предоставляет архитекторам, ярче всего выявляются в сочетании с изяществом чисто стальных каркасных строений. Среди международных стальных строений последних лет следует отметить деловые и конторские здания со сплошным остеклением высотой в этаж, а именно: административное здание завода в Штефа в Швейцарии, здания страховой компании в Лондоне и пенсионной кассы в Люксембурге. Особенно заметна красота стекла в сочетании с функциональной правдивостью в некоторых зданиях, в которых стеклянный фасад имеет вторую оболочку из навесных стеклянных солнцезащитных козырьков. Первые смелые опыты в этом направлении были предприняты архитекторами Зер-фусом и Бройером при постройке здания «Юнеско» в Париже и здания правления «Ван Леер компани» в Амстердаме еще в начале 60-х годов. Строго функционально разработанное многоэтажное здание машиностроительного завода фирмы «Геберлейн» в Ватвиле (Швейцария, архит. Кустер) со стальным каркасом особенно привлекательно вследствие комбинации двух различных сортов стекла, используемых для наружной оболочки и солнцезащитных козырьков. Это дает впечатляющий эффект контрастного действия, противопоставления дня и ночи, который делает невесомым, воздушным огромное строгое строение.

К рекордному эффекту крупноформатного сплошного остекления стремился при сооружении приземистого здания генерального бюро ИБМ в Кошеме (Англия) архитектор Форстер, что было связано с известными трудностями при разработке каркаса фасада с учетом высокого насыщения здания инженерными коммуникациями. В этом здании на практике достигнуто впечатление стеклянной призмы, в которой отражаются деревья и облака. Такая маскировка несущей конструкции или стальных импостов не должна, однако, быть конечной целью идеалом архитектуры стекла и стали; изящное обрамление для стекол различного размера в сочетании с элегантным профилем выходящей наружу стальной конструкции представляет еще один шаг вперед в эстетическом отношении. Такое решение было применено при строительстве парижского Музея искусств и народного творчества (архит. Дюбюссон). Большой приемный зал отеля «Голубое небо» в Японии убеждает нас в том, что в последнее время архитекторы вновь вспомнили о цветном стекле и о том волшебном впечатлении, которое оно производит. Стальной каркас, стены и потолок этого здания целиком заполнены цветными стеклами большого формата.

Примером блестящего использования архитектуры стекла и стали в наши дни является здание управления «Ройяль Белж» в Бойтсфорте под Брюсселем. По фантастическому впечатлению, которое оно производит, оно сходно с построенным на 100 лет раньше «Хрустальным дворцом», который оказывал подобное же действие на своих современников. Зеркальные стекла высотой 7,5 м с обеспечивающими их жесткость металло-стеклянными импостами в приземистом цокольном здании, дымчато-золотые солнцезащитные и теплоизолирующие стекла высотного дома в сущности впервые доводят впечатление от конструкции стального каркаса до такого яркого эффекта.

Стеклянная архитектура — типы конструкций, материалы, стеклопакеты

Введение

Современные здания из стекла и металла, причудливые по форме, отражающие ломаными или плавно изогнутыми плоскостями окружающий городской пейзаж и плывущие облака, сочетают, на первый взгляд, противоположные качества: величественность и хрупкость, изящество и технологичность, футуризм и универсальность. Они прекрасно вписываются не только в новые кварталы с современной застройкой, но и в исторические центры городов. Вертикальные и наклонные плоскости остекления в качестве ограждающих конструкций стали привычными для современных торговых и офисных центров, спортивных сооружений и жилых домов; везде, где важны свет, пространство и стиль. Фасадные светопрозрачные системы из алюминия, стали и стекла позволяют добиться не только архитектурной выразительности сооружений, но и долговечности, надежности, комфорта – неотъемлемых качеств архитектуры сегодняшнего и завтрашнего дня.

Развитие светопрозрачных конструкций, продолжающееся не одно столетие, шло по пути постоянного совершенствования. От простых оконных проемов – к ленточному остеклению и целиком остекленным фасадам. С середины ХХ века постоянно возрастающие требования и нормативы по повышению тепло-, звукоизоляции и огнестойкости зданий, улучшению микроклимата помещений, защиты фасада от солнечного излучения и т.д. привели к появлению новых конструктивных решений, методов изготовления и монтажа строительных конструкций, не только отвечающих всем требованиям строительной физики, статики и экологии, но и обладающих низкими эксплуатационными и энергетическими показателями.

В России в последние годы развивается стеклянная архитектура и строится все больше зданий с использованием сложнейших стеклометаллических систем.

Какие-то из систем уже широко распространены, примеры реализации других можно пересчитать по пальцам, появления самых технологически сложных можно ожидать только через несколько лет. Для того чтобы понять причины медленного внедрения новых конструктивных решений и спрогнозировать перспективы дальнейшего развития, необходимо ясно представлять специфику различных систем, а также материалов, используемых для их изготовления.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Светопрозрачные фасадные системы различаются по типам конструкций, используемых для крепежа стеклянных панелей, а также по материалам, из которых эти конструкции изготавливаются. На сегодняшний день существует две основных конструктивных схемы: с использованием металлических профилей и крепежом стекла по периметру и с пространственной подконструкцией и точечным креплением стекла.

К первой схеме относятся несколько систем: стоечно-ригельная и структурная, с несколькими промежуточными вариациями, а также блочная, или кассетная. Вторая появилась сравнительно недавно, и конструктивно она значительно сложнее. Под каждый проект разрабатывается оригинальная система, принципы крепежа и используемые элементы определяются индивидуально.

Для конструкций всех систем могут применяться алюминий и сталь. Первый используется преимущественно в профильных системах, вторая — в пространственных.
На рынке фасадных систем сейчас существует более десятка разновидностей. Преимущества одних систем перед другими невозможно обсуждать без учета различных параметров: эксплуатационных, стоимостных, требований к несущей способности и долговечности конструкции. Конкретная система должна быть применена именно в том месте, где ее достоинства компенсируют ее недостатки.

ПРОФИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Фасадные профильные системы – это самонесущие или навесные конструкции, представляющие собой структуры из профилированных труб, имеющих внутри пустоты или так называемые камеры. Номенклатура различных видов профилей и дополнительных элементов к ним представляет собой своеобразный конструктор, дающий возможность изготавливать всевозможные остекленные вертикальные и наклонные поверхности, светопрозрачные крыши и т.д.

Во все профильные фасады могут быть встроены окна и двери или глухие панели. Многообразие элементов профильных систем включает в себя основные несущие и накладные профили с различной конструктивной толщиной для обеспечения необходимой статической нагрузки. Как правило, каждый производитель разрабатывает также и специальные элементы: продухи для скатных крыш, элементы нижнего и бокового крепления створок (поворотных и откидных), двухмерные и трехмерные узлы сочленений и т.д. Причем все эти элементы могут иметь одинаковую внешнюю ширину профилей и восприниматься на фасаде как единое целое.

При проектировании сложных фасадов крупных объектов и представительских зданий часто бывает недостаточно номенклатуры системных профилей, и ведущие фирмы разрабатывают специально под объект особые, индивидуальные профили. Например, стоимость изготовления матрицы для произвольного профиля у российских фирм-производителей, имеющих собственные экструзионные производства, не превышает $2000.

Фасадные профили, как алюминиевые так и стальные, выпускаются двух типов: «холодные» и «теплые». Так называемые «холодные» профили (без термовставки) не подходят для фасадов отапливаемых зданий, их применяют для внутренних перегородок, для устройства тамбуров, ограждений балконов и т.д. «Теплые» профили имеют в своей конструкции термоизоляционные вставки, которые обеспечивают лучшую теплоизоляцию профиля.

СТОЕЧНО-РИГЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Традиционная, или классическая, стоечно-ригельная фасадная система с большим спектром декоративных крышек получила наибольшее распространение как наиболее универсальная и простая система. Она состоит из вертикальных и горизонтальных элементов, образующих каркас фасада. Причем основные конструктивные элементы в этой системе – вертикальные несущие стойки, к которым механическим путем крепятся горизонтальные ригели.

Узлы сопряжения двух плоскостей (с переломами как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях) конструкции со стеной, с основаниями, а также узлы крепления фасадов и кровель выполняются при помощи специально разработанных элементов. Данные узлы позволяют надежно тепло- и гидроизолировать узлы примыканий к постройке, компенсировать температурные изменения размеров сопрягающихся конструкций. Несущая структура располагается с внутренней, «теплой стороны навесной стены.

Стеклопакеты устанавливаются снаружи и фиксируются прижимной планкой на винтах. Уплотнители из морозостойкой резины обеспечивают герметизацию стыков между стеклом и алюминиевыми несущими профилями. Прижимные планки закрываются декоративными крышками с видимой шириной 50–80 мм. Фасад имеет вид стеклянной поверхности, разделенной четкими горизонтальными и вертикальными линиями декоративных крышек. Открывающиеся элементы: обычные окна и двери или неотличимые снаружи «скрытые» фрамуги – встраиваются в общую систему. В качестве прозрачной ограждающей конструкции стоечно-ригельная система обладает минимальной стоимостью (100–350 у.е./кв. м) при максимальной теплоизоляции (коэффициент теплоизоляции с двойным стеклопакетом Ro от 0,35 до 0,55 Вт/кв. мK).

Срок службы данной системы составляет 20–25 лет.
В России наиболее распространены стоечноригельные системы следующих производителей: SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), REHAU (Германия), HUECK/HARTMANN (Германия), NASA (США), «АГРИСОВГАЗ» (Россия), «ТАТПРОФ» (Россия), METAL PLAST (Польша), GLASKEK (Эстония).

ПОЛУСТРУКТУРНЫЕ СИСТЕМЫ

Полуструктурные системы могут быть горизонтальными и вертикальными. В отличие от классической стоечно-ригельной схемы снаружи на фасаде отсутствуют либо вертикальные, либо горизонтальные профили, что создает дополнительные выразительные возможности. Например, в горизонтально разделенном фасадном остеклении создается ощущение непрерывного горизонтального остекления. Внешние накладки могут иметь различные цвета и формы, которые усиливают декоративность.

Стеклопакеты в полуструктурном варианте крепятся в одном направлении традиционным способом (как в стоечно-ригельной конструкции), а в перпендикулярном направлении швы между соседними стеклопакетами герметизируются специальными резиновыми прокладками или полимерными герметиками. Это накладывает ограничение на размеры применяемых стеклопакетов. В качестве открывающихся элементов могут применяться только «скрытые» верхнеподвесные окна.

Данная система остекления по стоимости не намного дороже классического фасада.
Полуструктурные системы есть у многих производителей. Например, SCHUCO (Германия), HUECK/HARTMANN (Германия), REYNAERS (Бельгия), «АГРИСОВГАЗ» (Россия), «ТАТПРОФ» (Россия), «РОСТАЛ» (Россия).

СТРУКТУРНЫЕ СИСТЕМЫ

Структурные системы остекления начали применяться в еще 60-х годах. Это одно из наиболее популярных на сегодняшний день на Западе фасадных решений появилось как результат развития полимерной химии. Металлический каркас структурного остекления такой же, как в стоечно-ригельной и полуструктурной системах. Принципиальное отличие заключается только в способе крепления стеклопакетов при помощи силиконовых герметиков. Стеклопакеты сначала вклеиваются в опорную раму, которая затем атмосферостойкими герметиками крепится к несущему каркасу. Для данной системы характерно полное отсутствие видимых снаружи крепежных элементов, благодаря чему достигается эффект сплошной стеклянной стены.

Особенности системы структурного остекления:

срок службы фасадов, спроектированных в данной системе, не ограничен, поскольку с агрессивной внешней средой контактируют стекло и силиконовый герметик, что особенно важно, учитывая экологическую обстановку в крупных городах и промышленных центрах;
высокая изолирующая способность;
легкость эксплуатации, поскольку ровная поверхность позволяет автоматизировать процесс мойки остекления.

Структурная система может также применяться и в качестве кровельного остекления.
Несмотря на высочайшую надежность системы, обеспечиваемую клеевым соединением, в некоторых странах существует требование обязательной дополнительной фиксации стеклопакетов при помощи механических элементов при устройстве структурного остекления на высоте более 8 м.

Это требование обусловлено невысокой стойкостью клеевых соединений к высоким температурам, которые могут возникать при пожаре. Система имеет аналогичный с классической каркас, а следовательно, достаточно близка ей по ценовым показателям. Конечная стоимость структурного остекления зависит от характеристик стеклопакетов, расхода системных профилей и множества других факторов, но обычно не превышает 300–500 у.е./кв. м.

Структурные системы входят в ассортимент большинства производителей. Например, SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), HUECK/HARTMANN (Германия), «АГРИСОВГАЗ» (Россия), «РОСТАЛ» (Россия), «ТАТПРОФ» (Россия) и т.д.

КАССЕТНЫЕ, ИЛИ БЛОЧНЫЕ, СИСТЕМЫ

Кассетные фасадные системы – это естественное завершение эволюции профильных систем для остекления больших поверхностей. Они максимально технологичны, индустриальны, просты и экономичны. Стоечно-ригельный каркас заполняется кассетами заводского изготовления.

Створка может иметь только верхнеподвесное наружное открывание и встраивается в любую секцию без отличия снаружи. Разработанная на базе стоечно-ригельной, блочная система дороже её процентов на 30–40, но дает ощутимый выигрыш в качестве монтажа, поскольку на стройке происходит только навешивание готовых блоков. Т.е. нет сложных, требующих высокой квалификации сборочных работ, а также снижается процент боя.

Плюс скорость монтажа больше раза в 3–4. На сегодняшний день, при нынешних объемах остеклений, это очень важный момент. Особенно в высотном строительстве, где блочную систему можно монтировать без дополнительных приспособлений для наружных работ. Кроме того, при использовании блочных систем гарантировано высокое качество фасада, которое при высотном строительстве невозможно контролировать другим способом.

Как альтернативный путь создания стеклянных фасадов во второй половине ХХ века возникли и начали развиваться более сложные системы с пространственно развитым каркасом и отсутствием разделяющих стеклянные панели непрозрачных элементов. В них используются современные материалы и новейшие методики расчета. Эти системы получили название планарных
от английского слова planar – «плоский».

МАТЕРИАЛЫ. АЛЮМИНИЙ

Алюминий – легкий, прочный, пластичный, экономичный, простой в уходе строительный материал с долгим сроком службы; экологически чистый, он не содержит примесей тяжелых металлов, не выделяет вредных веществ под воздействием ультрафиолетовых лучей и сохраняет работоспособность в любых климатических условиях при перепадах температур от -80oС до +100oС. После обработки поверхности алюминиевых изделий они становятся устойчивыми к вредным воздействиям, вызываемым дождями, снегом, а также смогом.

Из алюминия делают большую часть фасадных «холодных» и «теплых» профильных систем. Профили, как правило, выполняются из 3-компонентного сплава: алюминия, магния, кремния. Их можно анодировать в естественный цвет или окрашивать порошковым методом в любой из цветов по каталогу RAL.

Достоинства фасадов из алюминия:

большой выбор различных систем и профилей;
производятся индустриально, что дает высокое качество и низкую себестоимость;в
зависимости от используемого стекла снижают уровень шума на 4 Дб.

Недостатки фасадов из алюминия:

непосредственный контакт с другими металлами может вызвать протекание электролитических реакций, что приводит к коррозии;
более высокая теплопроводность алюминиевого профиля без термовставок по сравнению с деревом и ПВХ-профилем;
небольшая несущая способность.

Для компенсации последнего недостатка используют либо усиливающий алюминиевый профиль, который вставляется во внутреннюю камеру обычного, либо дополнительные стальные конструкции.

СТАЛЬ

Сталь – устойчивый к внешним воздействиям, ударопрочный, долговечный и экологичный материал, обладающий высокими прочностными показателями. Для светопрозрачных фасадных конструкций применяется как обычная гальванизированная сталь, после механической обработки окрашенная порошковыми и эпоксидными красителями высокой стойкости, так и нержавеющая, высокоуглеродистая сталь. Применяя стальные профильные системы можно обходиться без несущих подконструкций. Это положительно сказывается как на объеме работ, так и на внешнем виде конструкции.

Достоинства фасадов из стали:

повышенная несущая способность и жесткость конструкций. Выдерживают высокие статические нагрузки (в 2,8 раза больше, чем аналоги в алюминии), позволяют создавать большие световые проемы и увеличивать инсоляцию помещения, а также использовать при проектировании стеклопакеты весом до 240 кг при стандартных решениях креплений или весом до 600 кг при установке специальных опор под стекло;
низкая теплопроводность. Коэффициент сопротивления теплопередаче (R) для различных видов стальных конструкций со стеклопакетом составляет 0,77 кв. м °С/Вт. Температурное расширение стального профиля приблизительно в 2 раза меньше, чем алюминиевого, что позволяет сокращать монтажные зазоры;
практически неограниченный срок службы;
высокая коррозионная стойкость. Зависит от тончайшего пассивного слоя из окиси хрома, который формируется на поверхности изделия;
возможность поверхностной обработки. Профили можно полировать и шлифовать;
хорошая огнестойкость. Стальные конструкции незаменимы там, где по пожарным требованиям стойки должны стоять не менее 1,5–2 часов. Такие же параметры в алюминиевых конструкциях могут быть достигнуты при использовании специальных наполнителей, что увеличивает их стоимость в четыре-пять раз.

Главным недостатком стали является значительная себестоимость изделий из этого металла и сложность их изготовления.

Учитывая специфику стали как материала, можно сказать, что наиболее перспективными направлениями ее применения в светопрозрачных фасадах являются:

сложные пространственные конструкции (например, планарное остекление), прозрачные конструкции с повышенными огнестойкими требованиями, а также фасадные конструкции, превышающие 120-метровую отметку высоты.
Не менее важную роль в фасадных системах, помимо несущих конструктивных элементов – профилей и подконструкций, играет стекло. Собственно, ему эти конструкции обязаны своим основным достоинством – светопрозрачностью.
Все системы призваны максимально надежно соединить стеклянные панели в одну плоскость, сделать стену из стекла такой же прочной и теплой, как обычная кирпичная.

СТЕКЛО И СТЕКЛОПАКЕТЫ

Современные стекла принципиально отличаются от тех, что применялись еще в середине прошлого века. Они изготавливаются флоат-методом, позволяющим производить стекло со стабильной толщиной, качественной поверхностью, не требующее полировки, без оптических дефектов. Научные исследования и разработки привели к появлению целого спектра различных видов стекол, удовлетворяющих современным
требованиям по теплосбережению, механической прочности, спектральному диапазону пропускаемого излучения и т.д. Ассортимент производимого стекла чрезвычайно широк. Поэтому выбор стекла должен определяться не только эстетическими соображениями, но и оптико-энергетическими характеристиками остекления, условиями его эксплуатации.

В светопрозрачных ограждающих конструкциях наиболее широкое применение получили
следующие типы современных стекол:

Чудо-дом из стекла и стали в Айдахо

Сегодня в нашей рубрике интересный «гость» — необычный фермерский дом, полный всевозможных гаджетов и «наворотов». Автор проекта — Олсон Кундиг, известный американский архитектор из Сиэтла.

Здесь восторг и удивление вызывает буквально всё, что открывается взору. А благодаря полностью стеклянным стенам этого действительно просторного жилища, вид на присущий настоящему Дикому Западу пейзаж открывается просто бесподобный. Впрочем, прозрачные стены — лишь одно из множества инновационных решений, реализованных Кундигом. Судите сами!

Бигвуд Резиденс (The Bigwood Residence) — именно так называется это впечатляющее домовладение — уютно располагается на солнечной стороне курортного городка Сан-Ва́лли (англ. Sun Valley, дословно — «солнечная долина»), что в штате Айдахо.

Двухэтажная вилла (а по другому это основательное строение язык назвать не поворачивается) занимает в общей сложности аж 604 квадратных метра площади с отличным панорамным видом на такие памятники природы, как, например, Лысая гора (Bald Mountain) и прочие местные достопримечательности.

Дом состоит из двух больших, нависающих над поверхностью земли, балок-брусков, которые выполнены из стекла и металла. Они расположены таким образом, чтобы из поля зрения не выпадала ни единая деталь, достойная вашего внимания на горизонте. Одна часть дома отведена под основное жилое пространство, вторая же — помещения для гостей этой просторной виллы.

Балки прочно посажены на бетонные основания в виде подмостков и соединены между собой надёжным стеклянно-металлическим крытым мостом. Там же предусмотрена и зона отдыха с бетонной колонной, выполняющей функцию опоры для балок перекрытий, а также местом для очага.

Стоит отметить, что дизайн-студия Олсона Кундига в Сиэтле славится своими современными и амбициозными проектами, но неизменно в отличительном для автора несколько «сельском» стиле. При этом, практически все дома, за разработку которых брался автор, в значительной мере «заряжены» всяческими «умными» программными решениями, создающими уют и комфорт для хозяев этих апартаментов. “Дом поистине полон сюрпризов”, — со знанием дела заверяют дизайнеры сиэтлского бюро.

Часть здания, представляющая собой крытый холл-проход между двумя его «брусками», оснащена семиметровой, полностью открывающейся наверх стеклянной стеной. Таким образом эту часть здания можно при желании очень быстро превратить в часть уличного пространства и наоборот. Стена открывается при помощи ручного механизма, который уравновешен большим, полутораметровым грузилом, возвышающимся над линией крыши здания.

Ещё один «экспонат», который наверняка привлечёт ваше внимание в этом доме, представляет собой четырёхметровый обеденный стол из чёрного орехового дерева. Его длину можно уменьшить вдвое благодаря ножкам на колёсиках. Светильники над столом тоже непростые — их можно расположить особенным способом, так, чтобы визуально расширить пространство ещё больше

В самом большом помещении, где есть камин, очаг скрывается за стальными панелями, раздвигающимися в стороны. На одной из стен разместился шкаф, будто бы висящий в воздухе сам по себе. Этот элемент внутреннего убранства также сделан на заказ. Основная функция шкафа — сделать пространство чуть менее открытым.

Одной из главных задач, которую ставили перед собой архитекторы студии, было вписать дом в окружающую среду так, чтобы он не выбивался из общей картины. И это им удалось как нельзя лучше: фактически, каждый изгиб и линия в этом проекте с большими окнами и широкими проходами вбирают в себя внешнее пространство и сливаются с ним.

Одна из комнат для отдыха с журнальным столиком располагается на первом этаже. Угол этого помещения образован двумя стеклянными дверями, открывающимися наружу. Таким образом можно сразу же оказаться в уютном внутреннем дворике.

Внутренняя отделка дома выполнена нарочито небрежно, с преобладанием в цветовой гамме нейтральных и природных оттенков. Материалы стен, потолка и пола в помещении представлены деревом разных пород, в оформлении самих комнат использованы современные элементы декора, натуральная кожа и металлические конструкции.

Снаружи дом защищён железными ставнями, которые можно закрыть, если в доме какое-то время никто не планирует находиться. Кроме того, эти устройства помогают использовать энергию более рационально и защитить дом от повреждений в непогоду.

Стеклянная крыша дома, особенности устройства, материалы и технология

Развитие технологий и рост интереса к необычным проектам превращает стеклянную крышу во все более привычный атрибут загородной жизни. В статье рассказывается о разновидностях крыш из стекла, об их достоинствах и недостатках. Вы узнаете, какой материал наиболее подходит для профиля и остекления, и чем полезен зенитный фонарь; познакомитесь с особенностями монтажа и способами защиты от перегрева.

Об истории стеклянной кровли

Исторически первыми стеклянными крышами обзавелись оранжереи и зимние сады, и произошло это в Англии, в середине 19 века. До сих пор Викторианская и Пальмовая оранжереи, расположенные в Королевских ботанических садах, являются одними из самых крупных сооружений из стекла. Постепенно стеклянные кровли стали появляться у общественных и промышленных зданий; как правило, это было частичное остекление, акцентирование в виде галереи или пристройки.

Еще недавно жилые дома со стеклянной крыше были редкостью; их считали оригинальной, но непрактичной деталью, которая мало ассоциировалась с частными постройками. Сегодня владелец загородного жилья стремится к тому, чтобы его дом был не только надежным и комфортным, но и эстетически привлекательным. Не последнюю роль в достижении этой цели играет дизайн и материал отдельных деталей строения.

Кровля из стекла является оригинальным способом украсить и выделить здание, проявить его изысканный стиль. Такой элемент дизайна востребован не только при возведении офисных центров, музеев, кафе и оранжерей; все чаще он реализовывается частным порядком.

Плюсы и минусы кровли из стекла

Стеклянная конструкция несет как эстетическую, так и практическую нагрузку; в число ее достоинств включают следующие параметры:

Оригинальность. Главный козырь светопрозрачной кровли, позволяющий превратить обычную постройку в запоминающийся современный проект.
Надежность. Качественно спроектированная и смонтированная стеклянная конструкция по прочности и долговечности не уступает крышам из других материалов.
Разнообразие конструктивных решений. Из стекла можно собрать конструкцию любой формы: одно- и двускатную, в виде пирамиды, купола или арки.
Экономия. Прозрачная конструкция обеспечивает максимальный уровень естественного освещения в жилой зоне, что позволяет экономить на электроэнергии.
Эксплуатационные характеристики. Сюда входит устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам и водонепроницаемость; благодаря гладкости стекла снег на скатах не задерживается.
Дополнительные возможности. Вы можете превратить гостиную с прозрачным потолком в уголок тропического леса или кусочек японского сада.

Имеются у подобных конструкций и недостатки:

Сложность монтажа. Поскольку стеклянные листы невозможно укладывать внахлест и усиливать гидроизоляционными материалами, на первый план выходит качественная сборка и герметизация швов.
Высокая теплопроводность. Пожалуй, основная проблема, возникающая из-за использования стекла. Слабая способность служить барьером теплу усложняет эксплуатацию стеклянной кровли, как зимой, так и летом. Для борьбы с этим недостатком используют комбинацию нескольких методов.
Сложность очистки. Стеклянная поверхность нуждается в регулярном и довольно частом очищении (от пыли и мусора, а зимой — от снега), что необходимо учесть еще на этапе проектирования.
Стоимость. Высокую стоимость прозрачной крыши формируют несколько факторов: затраты на качественные материалы и оплата трудоемких специализированных работ (монтаж и придание стеклу нужной формы).
Безопасность. Стекло над головой воспринимается как потенциальный источник опасности. Исключить угрозу помогает использование специальных марок стекла, обладающих повышенной ударопрочностью.

Разновидности стеклянной крыши

Конструкция из стекла визуально расширяет внутреннее пространство жилой комнаты и одновременно обеспечивает максимум естественного освещения, что важно для здоровья людей и растений. Такое свойство присуще светопрозрачным крышам всех популярных конструкций, в число которых входит:

Горизонтальная плоскость. Самый простой способ, когда основой конструкции служат балки перекрытия. Несмотря на простоту, ошибки в расчетах недопустимы: неправильно рассчитанные стеклянные пластины начнут деформироваться (провисать).
Наклонная плоскость (или две — в двускатном варианте). Установленная под углом гладкая поверхность не позволяет задерживаться воде и снегу; она сравнительно проста в проектировании и реализации.

Панорамная. Имеет сложную конструкцию с большим по площади заполнением стеклом. Лучше всего выглядит на строениях, расположенных на уклоне.
Арка, полусфера, пирамида, купол. Сложные в расчете и монтаже формы, которые чаще рекомендуются для оранжереи, зимнего сада или зенитного фонаря.

Во многих случаях стеклянная кровля в частном доме представляет собой дополнительный элемент конструкции, призванный увеличить приток естественного освещения и устанавливаемый на основную крышу. Такая деталь называется зенитным фонарем (лучшая освещенность приходится на дневные часы, когда солнце поднимается максимально высоко, «в зенит»).

Каркас зенитного фонаря часто выполняется в виде купола или многогранной пирамиды — они выглядят красиво и не столь сложны в реализации, поскольку имеют небольшие размеры. Иногда можно встретить зенитный фонарь ленточной формы, он проходит по всей длине кровли. Помимо увеличения светового потока зенитный фонарь может выполнять следующие функции:

Вентиляция помещения. Для этого его снабжают открывающейся створкой.
Фильтрация света. Если стекло заменить цветным поликарбонатом; можно достичь интересного дизайнерского эффекта.

Выбор материала: практично и безопасно

В основе конструкции стеклянной крыши лежит каркас, выполняющий роль стропильной системы и обрешетки обычной кровли. Понятно, что к прочности такой конструкции предъявляются повышенные требования, а для ее изготовления выбираются только качественные материалы. Для стеклянной крыши выбирают следующие материалы:

Алюминиевый профиль. Алюминий — материал, известный своими достоинствами: прочностью, малым удельным весом и устойчивостью к коррозии. Такая комбинация позволяет снизить общую нагрузку крыши на стены (что важно, так как стекло имеет значительный вес) без уменьшения надежности. Минус алюминия, как и всех металлов, состоит в его высокой теплопроводности, что означает дополнительный расход на обогрев зимой (и кондиционирование летом). В целом алюминиевая рама рекомендуется для помещений, которые в холодное время года используются периодически.

Видео описание

О дизайне крыш из стекла в следующем видео:

Рама из «теплого» алюминия. Такой каркас характеризуется меньшей теплопроводностью. Улучшение достигается благодаря сложному строению: два листа алюминия разделяет слой изоляционного материала.
Стальной профиль. Придает конструкции повышенную прочность (при соответствующем профилактическом уходе). Для одной и той же нагрузки площадь сечения стального профиля будет в полтора раза меньше алюминиевого; это позволяет создавать изящные формы с большой площадью остекления. Однако стальной каркас больше весит и дороже стоит, а коррозийной стойкостью (без использования защитных покрытий) может похвастаться только профиль из нержавеющей стали.
Деревянная рама. Профиль из дерева обладает небольшим весом; такое остекление деревянной крыши идеально в эстетическом плане для домов из бруса или бревна. Материал в обязательном порядке обрабатывают для защиты от гнили и возгорания.

Комбинированный профиль. Цельнометаллический каркас — вещь весьма затратная, поэтому его нередко заменяют комбинированным вариантом из металла (чаще алюминия) и дерева. Такая замена допускается, если площадь остекления незначительна. Алюминиево-деревянный профиль объединяет прочность металла с низкой теплопроводностью дерева. Деревянные элементы проходят обязательную обработку защитными составами; тем не менее, такой профиль не рекомендуется применять для возведения оранжереи. Тропический климат, благоприятный для растений, погубит деревянные элементы каркаса; если их вовремя не заменить, конструкция может разрушиться.

Выбор стекла или его заменителей (обычное стекло не подходит из-за хрупкости и массивности) также имеет свои особенности. Хорошо зарекомендовали себя следующие специализированные варианты:

Закаленное стекло. Характеризуется улучшенной механической прочностью и термостойкостью, полученной при высокотемпературной обработке. Второе немаловажное свойство — безопасное разрушение. Разбиваясь, стекло образует много мелких неопасных осколков, о грани которых невозможно порезаться.

О разновидностях стеклянных крыш в следующем видео:

Триплекс. Многослойное стекло; может иметь два или три слоя, соединенные полимером. Триплекс удобен тем, что не дает осколков. Его используют для остекления транспортных средств и фасадов зданий, оно подходит и для стеклянной крыши.
Армированное стекло. Так же, как и триплекс, относится к безосколочным стеклам. Армированное стекло содержит внутри металлическую сетку, его используют при возведении прозрачных стен и кровельных конструкций.
Ламинированное стекло. Одна из разновидностей термополированных стекол, получаемых методом налива стекломассы на тонкий металлический слой. Нагревом из такого стекла можно получить любую форму; оно отличается высоким качеством поверхности, а при разрушении не образует осколков.

Для возведения стеклянной крыши в доме используются и другие светопрозрачные материалы:

Поликарбонат. Легкий пластичный материал с повышенной теплоустойчивостью. Благодаря набору хороших эксплуатационных характеристик поликарбонат широко применяется в качестве светопрозрачных вставок в кровлю домов, навесов, беседок и теплиц.
Прозрачный шифер (изготовленный из ПВХ). Ударопрочный (не боится града) и термостойкий материал со стекловолокном в качестве армирующей основы. Прозрачный шифер выпускается в двух видах: волнистый и прямой; он обладает ровной фактурой и широкой цветовой гаммой.
Оргстекло. Пластик с более низкой, чем у стекла, теплопроводностью; может быть прозрачным, окрашенным или тонированным. Оргстекло — гибкий материал; он весит в два раза меньше обычного стекла, что позволяет отказаться от усиления каркаса и дополнительных опор. Все светопрозрачные материалы обладают небольшим весом, достаточной прочностью и умеренной стоимостью. Их общий недостаток — меньшая светопропускаемость, что не позволяет получить ощущение «прозрачной» комнаты.

О расчете крыши из стекла в следующем видео:

Нюансы монтажа

Стеклянная крыша начинается с проектирования, оно включает грамотный расчет допустимых нагрузок на несущие стены, а также параметров выбранных материалов. Особенно внимательно следует отнестись к панорамной стеклянной крыше. Ее вес может потребовать усиления несущих стен; дополнительные строительные работы могут превратить крышу в более дорогой проект, чем планировалось. Чтобы кровля была прочной и долговечной, во время проектных и монтажных работ необходимо учитывать следующие требования:

Безопасность. То, на чем нельзя экономить ни в коем случае. Для остекления подходят только ударопрочные материалы, способные выдержать как снежные сугробы, так и сломанную ветку или случайно залетевший мяч или камень.
Скопление снега. С этой неприятностью борются двумя способами. Вы можете установить систему электроподогрева (что надо предусмотреть еще на стадии проектирования). Другой, более рациональный вариант — выбор конструкции с увеличенным углом наклона скатов, более 30°C, или купольного (сферического) варианта.

Герметичность. Прозрачные детали невозможно укладывать внахлест, как шифер или черепицу. Чтобы крыша могла служить надежной защитой от воды и грязи, стыки скрепляются специальными бесцветными герметиками.
Защита от пыли. Для остекления можно использовать стекло с покрытием на основе оксида титана, защищающим от органических и других загрязнений. Вода на такой поверхности не собирается в капли, а образует пленку, которая затем соскальзывает, не оставляя разводов. В противном случае крышу проектируют так, чтобы ее было удобно мыть.
Многофункциональность. Использование механизмов подъема стеклянных элементов сделает возможным их беспроблемное автоматическое открывание. Вы обеспечите доступ свежего воздуха и прямых солнечных лучей.

О монтаже стеклянной крыши в следующем видео:

Защита от перегрева

Жарким летом комната под стеклянной кровлей может превратиться в весьма некомфортное место, если заранее не позаботиться о методах борьбы с перегревом. Существует несколько проверенных способов сохранения комфортного микроклимата. Важнейшим приемом защиты комнаты от перегрева служит вентиляция, поэтому не рекомендуется экономить и отказываться от организации открывающихся створок.

Можно использовать поперечный и диагональный способ вентилирования. В первом случае воздух идет через форточки, расположенные на одном уровне. Во втором случае нагретый воздух, как более легкий, выходит через форточки в кровле, а свежий наружный попадает внутрь через вентиляционные каналы в нижней части стен. Уменьшить перегрев можно, ограничив светопропускание кровельных элементов; этого можно добиться несколькими способами:

Выбор солнцезащитного стекла. Крупные производители предлагают широкий ассортимент стекол с разным механизмом действия. Стекло может отражать или поглощать ультрафиолет; для этого оно окрашивается в массе или выполняется со специальным покрытием.

Использование солнцезащитных пленок. Тонировка пленками проводится по завершению монтажа; она гасит солнечные блики и отражает 70-80% солнечного света. Комната избежит перегрева, а вы сэкономите на кондиционировании. Предлагаемые на рынке пленки разнообразны по цвету и уровню затемнения или зеркальности. Недостаток — пленочное покрытие боится чистки абразивными пастами и жесткими щетками.
Внешние защитные экраны. Подобная система защищает не только от ультрафиолета, но и от случайных повреждений камнем или сосулькой. Вместе с тем, экранам необходима автоматическая система управления, они должны быть рассчитаны на сильные ветровые нагрузки.
Маркизы. Тканевые маркизы устанавливаются как внутри, так и снаружи помещения, кровля с таким украшением приобретает элегантный вид. Их с успехом используют в обустройстве зимнего сада, когда площадь крыши небольшая. При монтаже внутри жилой комнаты следует помнить, что защита от перегрева будет минимальной.

Рольставни (ролеты). Разновидность жалюзи, устанавливаются с внешней стороны и служат надежной защитой от солнечных лучей, осадков, пыли и шума. Современные технологии позволяют изготовить ролеты разнообразных форм и размеров, способные вписаться в экстерьер любой постройки.

Заключение

Стеклянные крыши в современном загородном домостроении — это устойчивый тренд, стильный способ гармонично вписать постройку в окружающий ландшафт. Стеклянная кровля придает интерьеру впечатляющий вид и восхитительное чувство открытого пространства. Чтобы эти приятные чувства дополнялись ощущением надежности и полной безопасности, разработку и монтаж такой сложной конструкции должны выполнять профессионально подготовленные специалисты с опытом работы в данной сфере.

Каркасные дома из металлического профиля: проекты под ключ и особенности строительства

Построить в сжатые сроки недорогое и надежное жилье поможет металлический каркас для дома. Эти конструкции в основном применялись для возведения производственных и торговых зданий, по причине высокой теплопроводности материала. С появлением термопрофилей и разного типа утеплителей металлокаркасные дома составили существенную конкуренцию деревянным.

Особенности каркасных домов из металлического профиля

Дом из профиля состоит полностью из металлических конструкций. Они являются основой стен, перекрытия и кровли. От несущих нагрузок зависит толщина используемых профилей.

Особенности таких зданий:

из-за легкого каркаса уменьшается вес всего дома;
дом из прямолинейного стального профиля возводится быстро и не требует применения множества строительных инструментов.

Несмотря на появления новых технологий в строительстве, дом из металла требует дополнительной теплоизоляции, поскольку этот материал обладает высокой теплопроводностью. Выбор того или иного утеплителя зависит от климатических условий, в которых будет расположен дом

Металл, используемый при возведении таких домов долговечен, не подвергается гниению и горению, не требует дополнительной обработки. Материал можно полностью утилизировать, без нанесения вреда окружающей среде.

Работы по строительству проводят в любой сезон, независимо от погоды. Стальной каркас пригоден для строительства невысоких одно-, двух-, трех-, и четырехэтажных зданий.

Преимущества и недостатки домов из металлопрофиля

Технология строительства каркасных домов из металла становится все более популярной. Этому способствует ряд преимуществ этого материала.

Металлокаркасный дом значительно легче деревянного и кирпичного. При выполнении работ используется меньше материала, что дает возможность возводить более легкий и не такой основательный фундамент. В основном используют ленточный и свайный его типы. Монтажные работы проводятся быстрее. Их стоимость значительно ниже чем при работе с деревянной основой дома.

Поскольку дом из металлопрофиля значительно холоднее деревянного или кирпичного, в его строительстве применяется технология легких тонкостенных стальных конструкций. В таком случае профиль защищен от теплоотдачи дополнительными утеплителями, которые заполняют собой все пространство между каркасными стойками. В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, пенопласт, эковату, пенополистирол. Эти материалы имеют не высокую стоимость и обладают к тому же хорошими звукоизоляционными качествами.

Утепление играет важную часть для создания теплого и безопасного экологически дома Источник pinterest.fr

Правильно сделав так называемый «пирог» для утепления стен дома, с соблюдением технологии защиты от ветра снаружи и от пара внутри, можно добиться максимального утепления дома.

Каркасный дом из металлопрофиля, несмотря на легкость стальных конструкций достаточно прочен. Его эксплуатационный срок достигает 100 лет. Надежность достигается использованием оцинкованных профилей оснащенных ребрами жесткости. Покрытие материала защищает его от коррозии. Каркас дома из металла со временем не подвергается усадке, не растрескивается, имеет хорошую пожаробезопасность и не подвергается влиянию вредителей.

Для снижения электропроводности материала металлокаркасные здания оборудуют правильным заземлением. Для отделки дома снаружи и внутри применяют материалы, являющиеся сами по себе диэлектриками. Комплекс эти работ обеспечивает полную изоляцию металлических частей.

Важным преимуществом стального каркаса является его способность выдерживать кровельные материалы, имеющие большой вес.

Недостатком использования металлокаркаса является его быстрое разрушение во время пожара. От высокой температуры металл теряет свою жесткость и деформируется. При этом дом разрушается значительно быстрее деревянного.

В таком доме тяжело устанавливать встроенную мебель и бытовую технику. Для монтажа массивных шкафов и других приборов необходимо дополнительное укрепление места для установки профилями. Стальной профиль тяжело сочетать с такими материалами как цемент или кирпич. Это особенно неудобно при возведении камина или других конструктивных элементов дома.

Об особенностях возведения дома из ЛСТК подробно в следующем видео:

Виды стальных профилей

Для изготовления элементов легких тонкостенных стальных конструкций используют прочную конструкционную сталь. Само изделие делают с применением метода холодной штамповки. Для защиты от коррозии на металлический лист наносят цинковое покрытие.

Изготавливают и металлоконструкции из горячеоцинкованных листов. Они применяются реже из-за их дороговизны но значительно долговечнее в эксплуатации.

Для производства профиля берут лист стали от 0,7 до 2 мм. На выбор толщины влияет необходимая несущая способность элемента конструкции.

Применяют следующие типы профилей:

направляющие,
стоечные,
шляпные.

Используют также специальные балки для перекрытия пола и полка. Из таких же элементов состоит и стропильная система здания. Соединяют все элементы металлокаркасной конструкции с помощью болтов, клепок, саморезов. В некоторых случаях используют контактную сварку.

Этапы возведения дома из металлического профиля

Этапами строительства металлокаркасного дома является возведение:

фундамента;
каркаса;
крыши;
утепление конструкции;
отделка дома.

Фундамент

Каркас из металлических профилей легкий и не требует сооружения капитального основания. Перед выбором типа основания следует изучить характер почвы на строительном участке.

Для такого дома вполне подойдет мелко заглубленный ленточный фундамент. Он может быть небольшой ширины, поскольку нагрузка от облегченной стальной конструкции будет небольшая. Выполняется основание как жесткая горизонтальная рама, что позволяет перераспределить нагрузку в случае деформации основания.

При использовании столбчатого фундамента рама изготавливается из жесткосоединенных между собой балок, установленных на опоры.

Для фундамента применяют кирпич, железобетон и монолитные блоки. Устройство мелко заглубленных фундаментов позволяет сэкономить расход бетона и уменьшить трудозатраты, что в свою очередь снижает стоимость дома.

Сборка каркаса и монтаж крыши

Дом из металлокаркаса под ключ состоит из обязательных элементов, которые влияют на надежность его эксплуатации. К ним относят:

горизонтальную раму;
металлические колонны, служащие для соединения рамы с фундаментом;
вертикальные колонны;
стропильные фермы;
балки;
прогоны для крепления панелей стен.

Жесткость и устойчивость каркаса во всех трех направлениях создается с соблюдением правил установки основных элементов конструкции: рам, ферм и колонн. Это достигается с соблюдением правил пространственной геометрии. Все изделия изготавливаются с высокой степенью точности.

Для ускорения процесса монтажа на каждом изделии наносится соответственная маркировка. Конструкционные элементы будущего дома подвозят на стройплощадку в разобранном виде и уже на месте их соединяют. Некоторые модули доставляются в готовом виде.

Непосредственно на производстве собирают не только отдельные элементы каркасной основы, но и завершенные стеновые панели. В отдельных случаях их оборудуют окнами, отопительной системой и облицовкой. Модули стен устанавливают на опорную раму и соединяют с конструкцией стальных пролетов сваркой и резьбовым креплением.

Крыша дома из металлических профилей может быть:

плоской;
односкатной;
двускатной.

В зависимости от формы самого дома крыша может быть и сложной конфигурации. Наиболее распространенные типы крыш для металлокаркасных домов – одно- и двухскатные.

Элементами стальной конструкции крыши являются несущие фермы, стропильные элементы и пролетные перекрытия. Сами работы ничем не отличаются от возведения крыши из других материалов. Сначала строят стропильную систему и делают обрешетку кровли. Затем выполняют паро-, гидроизоляцию и укладывают финишное покрытие кровли.

Для стропил используют оцинкованный С-образный профиль толщиной от 0,8 мм – 1,2 мм. Обрешетку выполняют из стальных профильных балок прямоугольного или квадратного сечения. Поверх обрешетки ставят пароизоляционную пленку, утеплитель и гидроизоляционный материал. Для финишного покрытия дома используют шифер, металлочерепицу, ондулин и другие материалы.

Утепление дома

Утепление дома из металлического профиля проводят пенополистиролом и минеральной ватой. Используют также пенополиуретан. Пространство, которое заполняют любым материалом должно стать плотным и эффективно удерживать тепло. Пеной заполняют все полости внутри металлических профилей.

Изнутри поверхность стен металлокаркасного дома накрывают пароизоляционным материалом, а снаружи для защиты от ветра крепят плотную пленку.

Проемы меж стеновыми панелями заполняют и такими новыми материалами, как газо- и пеноблоками, которые содержат утеплитель.

Для внешней отделки стен применяют оштукатуривание поверхности, натуральный камень, кирпич и сайдинг.

Процесс возведения каркасного дома из металлопрофиля в этом видео:

Проекты и стоимость домов

Стоимость каркасного дома из металла включает в себя расход на :

материалы;
проект;
монтажные работы.

Можно немного снизить стоимость готового дома, заказав стандартную сборку здания. Сама цена на жилье не сильно отличается от аналогичного из дерева или кирпича. Двухэтажный коттедж из сэндвич панелей, с размерами 7х10 метров будет стоить около 1,7 млн. рублей. Впрочем, цена зависит от комплектации дома. Если заказывать только теплый контур, то стоимость «коробки» составит около 1,32 млн. руб. Дом с черновой отделкой стоит около 1,75 млн. руб.

Проекты домов из металлокаркаса отличаются разнообразием:

Дом из металлокаркаса в стиле фахверк

Небольшой дом из металлического каркаса с мансардным этажом, общей площадью 72 м. кв, предназначен для проживания семьи с детьми. Дом удобен в пользовании, с достаточным количеством жилых комнат. В строительстве используется черный металл для изготовления несущих конструкций и оцинкованный термопрофиль для стеновых панелей. Соединяются элементы конструкции дома с помощью самонарезающих винтов.

Коттедж возводится без применения спецтехники.

Одноэтажный дом из металлокаркаса с гаражом

Выполнен из металлических конструкций, которые выдерживают необходимые нагрузки. Внешняя отделка – декоративная штукатурка. Возможны варианты отделки – кирпич или сайдинг. Тип крыши – металлические балки, покрытие кровли – металлочерепица.

Классический дом с мансардой

Достаточно часто покупатели предпочитают проекты двухэтажных домов или коттеджей с жилой мансардой. Ограничений в конструкции нет – проект можно выбрать с гаражом, балконом и другими пристройками.

В плане проектирования, каркасные дома из металлических профилей не налагают на архитекторов сколь-нибудь значимых ограничений. Правда после возведения дом со временем уже не получится перепланировать, но это особенность многих технологий.

Отдельное внимание надо обращать на утепление ЛСТК-дома. Так как у металла хорошая теплопроводность, чтобы исключить появление мостиков холода, требуется особый подход к утеплению и неукоснительное соблюдение технологии. По этой причине, возведением ЛСТК-дома должны заниматься профессионалы, которые дадут гарантию на свою работу.

Читайте также: