Фото: Pinterest. Фасад с замкнутой полостью (CCF) представляет собой разновидность традиционной унифицированной системы навесных стен

Двухниточные фасады, которые состоят из двух отдельных ниток остекленных стен, разделенных воздушной полостью и, как правило, включают в себя затеняющее устройство в полости, в течение последних 20 лет успешно использовались в ряде проектов высотных зданий. Одной из проблем типичного двухниточного фасада является риск образования конденсата и грязи в полости, что требует сложного технического обслуживания. Для решения этой проблемы была разработана компактная система Closed Cavity Facade (CCF) или фасад с замкнутой полостью. В чём его особенности и почему эксперты в области фасадостроения считают Closed Cavity Facade технологией будущего, рассмотрим в материале tybet.ru.

Эволюция в остеклении фасадов продолжается

В связи с растущими потребностями в плане энергосбережения и акустических характеристик, прозрачности и низких затрат на техническое обслуживание за последние 50 лет был разработан ряд инноваций в области остекления фасадов. Некоторые известные разработки включают, в первую очередь, стеклопакеты, которые стали коммерчески жизнеспособными в 60-х годах XX века и значительно улучшили сопротивление теплопередаче систем застекленных стен.

Вскоре после этого, в 1970-х годах, концепция выравнивания давления в конструкции навесных стен позволила значительно улучшить управление конденсацией и надежность. Во время энергетического кризиса 1970-х годов были разработаны низкоэмиссионные покрытия, и эта технология значительно улучшила тепловые характеристики, экономя примерно 1,5 квадриллиона БТЕ (Британская Тепловая Единица) ежегодно только на рынке США. Эти инновации получили широкое распространение и сегодня составляют основу большинства систем навесных фасадов.

Более поздние достижения, в совокупности являющиеся частью развивающегося рынка динамических, адаптивных фасадов, дали проектировщикам свободу контролировать энергетические нагрузки и блики через светопрозрачные ограждающие конструкции с помощью программного обеспечения для управления зданием. Для оптимизации энергоэффективности и достижения целей устойчивого развития без ущерба для эстетики и прозрачности разрабатываются интегрированные интеллектуальные системы остекления.

Что ждет унифицированные навесные фасады в будущем? По мнению многих экспертов в области фасадостроения, будущее за системой Closed Cavity Facade (CCF), запатентованной компанией Josef Gartner. Впервые система была применена в 2010 году в диагностическом центре Roche в Швейцарии и установила новый стандарт в остеклении фасадов.

Рекомендуем прочесть: Строительные материалы будущего изменят оконную индустрию

Что представляет собой система Closed Cavity Facade?

Инновационный фасад с замкнутой полостью Closed Cavity Facade (CCF) был разработан как единая система навесных стен, которая отвечает требованиям сезонно меняющихся внешних климатических условий, обеспечивая при этом исключительный обзор и максимальное проникновение дневного света во внутреннее пространство. Фасад уделяет первостепенное внимание комфорту людей и снижает потребление энергии и выбросы СО2, помогая зданию соответствовать требованиям устойчивого строительства.

Фото: Pinterest. Штаб-квартира Japan Tobacco International (JTI) в Женеве в системе Closed Cavity Facade

«Речь идёт о двухниточном фасаде с герметично закрытой узкой сухой полостью вместо буферной зоны, когда стеклопакеты двух ниток предельно приближены друг к другу и не возникает необходимости оставлять между ними большой зазор для обслуживания фасадов. Здесь вопрос решается за счёт осушенного воздуха, поступающего из резервуара по системе стальных трубок в каждую камеру-полость между двух блоков стеклопакетов, собранных в герметичный блок ещё на заводе вместе со встроенной управляемой системой штор или жалюзийных решёток для солнцезащиты. За счёт осушенного и обеспыленного воздуха мы имеем все преимущества двухниточного фасада, но при этом не возникает трат на мойку внутреннего пространства буферной камеры», – пояснил Филипп Никандров, главный архитектор института «ГОРПРОЕКТ», один из ведущих профессионалов России в области особо крупных и уникальных высотных зданий.

Фасад с замкнутой полостью представляет собой разновидность традиционной унифицированной системы навесных стен. Зоны обзора обычно состоят из цельного стекла снаружи и однокамерного стеклопакета внутри. Солнцезащитные устройства и элементы управления затенением размещаются внутри полости во время заводской сборки. В эту полость подается небольшой непрерывный поток сухого воздуха для предотвращения образования конденсата. Системой осуществляется мониторинг внешних условий, контролируются солнцезащитные устройства, регулируется подача сухого воздуха в полость.

Одной из проблем типичного двухниточного фасада является риск образования конденсата и грязи в полости. Это приводит к необходимости обеспечения доступа к полости для технического обслуживания путем открытия внутренней или внешней стороны узла. Фасад с замкнутой полостью исключает эти требования, потому что вместо того, чтобы втягивать наружный воздух в внутрь, полость наполняется очень небольшим количеством отфильтрованного и осушенного воздуха из системы труб, проходящей по периметру здания. Это гарантирует, что грязь и влага извне не попадут в полость, а также предотвратит образование конденсата внутри полости.

Фасад с замкнутой полостью изготавливается в заводских условиях из отдельных унифицированных панелей, состоящих как из внутреннего, так и из внешнего слоя остекления. Производя эти блоки в контролируемой заводской среде, последовательность изготовления может гарантировать, что полость останется чистой на протяжении всего процесса строительства. Светопрозрачные панели проходят испытания на заводе на герметичность, а во время хранения на предприятии их временно подключают к системе подачи воздуха, которая поддерживает давление в полости перед доставкой на стройплощадку. После установки на месте панели CCF должны быть немедленно подключены к сети сжатого воздуха, чтобы в полость не попадал грязный воздух или влага от строительных работ.

Рекомендуем прочесть: Технические вызовы при остеклении небоскрёбов

Различия между однониточными, двухниточными фасадными системами и фасадами с замкнутой полостью

Фото: Permasteelisa. Схема конструкции однониточного фасада

Однониточный фасад. Конструкция однослойного фасада представляет собой однокамерный (double-glazed unit, DGU) или двухкамерный (triple-glazed unit, TGU) стеклопакет с внутренними жалюзи и высокоэффективным низкоэмиссионным покрытием на стекле. Сегодня DGU считается стандартной практикой в большинстве городов и служит базовым уровнем, в то время как TGU иногда рассматривается по тепловым и акустическим причинам.

Фото: Permasteelisa. Схема конструкции двухниточного фасада

Двухниточный фасад. Двухслойные фасады состоят из DGU снаружи и одинарного остекления внутри, образуя вентилируемую полость, в которую можно встроить жалюзи, а циркулирующий воздух из помещения, проходящий через полость двухниточного фасада, направляется в механическую систему. Второй вариант подразумевает двустенный фасад, состоящий из одинарного остекления снаружи и однокамерного стеклопакета внутри, создавая вентилируемую полость, в которую могут быть встроены жалюзи, и воздух, проходящий снаружи через полость, возвращается обратно наружу через дымовую трубу и/или используя тягу ветра.

Сегодня двухниточные фасады более распространены в Европе благодаря нескольким факторам, в том числе:

• ● Высокая стоимость энергии на европейском рынке, требующая лучших тепловых характеристик зданий;

• ● Знакомство продавцов с системами, что позволяет ускорить монтаж и приводит к снижению затрат на строительство;

• ● Более строгие требования строительных норм и правил к энергетическим характеристикам, включая остекление.

Фото: Permasteelisa. Схема конструкции фасада с замкнутой полостью

Фасад с замкнутой полостью. Система Closed Cavity Facade представляет собой компактный двухниточный фасад, состоящий из одинарного остекления снаружи и однокамерного или двухкамерного стеклопакета внутри (с общей глубиной от 8 до 12 дюймов), образующих вентилируемую полость, в которую интегрируют жалюзи. При этом небольшой объем чистого сухого воздуха подаётся в полость в любое время для предотвращения образования конденсата и пыли внутри. Это обеспечивает преимущество за счёт отсутствия наружного затеняющего устройства без высоких затрат на техническое обслуживание.

Поскольку система полностью закрыта, ее можно монтировать так же, как и традиционную однониточную навесную стену. Элементы затенения программируются ПО для управления жалюзи, которое имеет несколько преимуществ: фасад может обмениваться данными с системой HVAC; системы экранирования можно перепрограммировать с учетом изменений условий затенения (например, возведено новое соседнее здание); один тип стены может использоваться для всех фасадов и их расположения по сторонам света.

Рекомендуем прочесть: Городской остров тепла стимулирует инновации в остеклении фасадов

Преимущества Closed Cavity Facades

Преимущества фасада с замкнутой полостью по сравнению с другими системами навесных стен включают:

• ● Отличные тепловые характеристики в прозрачных областях со значениями коэффициента теплопередачи U в диапазоне от 0,145 до 0,15. (Общее U-value фасада зависит от соотношения поля обзора к площади перемычки).

• ● Высокая степень защиты от солнца благодаря автоматизированной системе жалюзи.

• ● Снижение затрат на техническое обслуживание, поскольку жалюзи размещаются в полости, исключающей попадание пыли и грязи.

• ● При солнечном свете ожидаемая внутренняя температура фасада ниже, чем у типичной системы навесных стен. Это приводит к меньшей степени асимметрии температур по периметру здания.

• ● Отличные акустические характеристики остекления.

• ● Фасадные стены могут быть спроектированы так, чтобы увеличить ожидаемый срок службы стеклопакетов по сравнению с обычными фасадами.

Оценка жизнеспособности системы Closed Cavity Facade должна включать экономию, реализованную в механическом оборудовании, стоимость установки и обслуживания отдельной системы жалюзи, экономию энергии в течение срока службы здания, а также менее ощутимые преимущества, такие как больший комфорт для обитателей здания и увеличенная допустимая площадь обзора фасада.

От фасада с замкнутой полостью можно ожидать следующие характеристики в зависимости от проекта:

• ● От 30% до 50% улучшение значения коэффициента теплопередачи;

• ● В холодном климате в интерьерах будут заметно более высокие температуры;

• ● Упрощенный монтаж из-за отсутствия внешних элементов затенения;

• ● Коэффициент притока солнечного тепла (SHGC) может улучшиться на 30–50 %;

• ● Высокий комфорт за счёт автоматизированной опции жалюзи;

• ● Снижение потребности в высокоэффективных и/или отражающих покрытиях.

Рекомендуем прочесть: Влияние стеклянной подложки на эффективность низкоэмиссионного покрытия в навесных фасадах

Почему у фасадов с закрытой полостью большие перспективы?

До сих пор фасады с закрытой полостью находили меньшее применение, в первую очередь, из-за более низкой стоимости энергоресурсов и менее строгих строительных норм и правил. По мере роста цен и ужесточения требований к зданиям всё больше девелоперов стали обращать внимание на возможности остекления в контексте навесных фасадов. Исследования показывают, что общее энергопотребление здания может быть значительно снижено за счет использования двухниточных фасадов и фасадов с замкнутой полостью – на целых 20% в большинстве климатических условий – по сравнению с базовым уровнем традиционного однослойного фасада.

Фото: Permasteelisa. Благодаря фасадам с замкнутой полостью повышается комфорт пользователей здания

Так же одна из основных причин, тормозящих внедрение системы Closed Cavity Facade, заключается в том, что во многие рынки ориентированы на потребности девелоперов, а не на владельцев зданий. Таким образом, первоначальные более высокие затраты на реализацию проекта часто мешают провести более глубокое исследование эффективности фасадов с замкнутой полостью. Учитывая потенциальную экономию с точки зрения механических систем, а также просчитав энергопотребление здания на протяжении всего его жизненного цикла, можно сделать фасады с закрытыми полостями жизнеспособным вариантом для многих проектов высотных зданий, особенно небоскрёбов.

По мнение экспертов, фасадные системы Closed Cavity Facade были бы идеальным решением проблемы роста затрат на энергию. Они превосходят традиционные однослойные навесные стены с термической и акустической точки зрения и являются лучшим вариантом для максимального увеличения полезной площади пола по сравнению с двухниточными фасадами. Использование CCF также является отличным способом получить дополнительные баллы для «зелёных» проектов.

С точки зрения энергопотребления фасад с замкнутой полостью в течение всего срока службы здания может сэкономить владельцам нереализованные затраты на энергию. Подобно переходу на светодиоды с ламп накаливания в начале XXI века, большинство инвесторов отказываются от Closed Cavity Facade из-за более высоких первоначальных затрат, которые не приравниваются к долгосрочной эффективности использования энергии. Как и в случае со светодиодными лампочками, экономия затрат на CCF компенсируется в течение всего срока службы продукта за счет снижения механических нагрузок.

Благодаря фасадам с замкнутой полостью комфорт пользователей здания повышается за счет более низкой передачи внешней температуры и отличных акустических характеристик. Размеры механических систем здания могут быть уменьшены, потому что будет меньше потерь энергии в течение срока службы объекта, наряду со снижением расходов на техническое обслуживание (нет необходимости чистить полость и отсутствие повреждений жалюзи), устранением конденсата в полости, большей полезной площадью пола и более быстрым монтажом СПК.

Европа с её более строгими нормами и экологическими проблемами, связанными со строительством, уже несколько лет опережает другие мировые рынки в этой области фасадостроения, но эксперты уверены, что повсеместное распространение практики Closed Cavity Facade не за горами.

Рекомендуем прочесть: Города будущего будут печатать с использованием переработанного оконного стекла

Подготовлено редакцией tybet.ru по материалам архитектурных изданий.

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной гиперссылки на tybet.ru