Изобилие выбора для привлекательного и умного дизайна фасада
[ Страница 1 из 5 ]
Цели обучения:
- Объясните, как можно сохранить или даже улучшить тепловые характеристики фасада при выборе замены исторического окна.
- Опишите, как стальные завесы могут быть включены в дизайн фасада как с эстетической точки зрения, так и с точки зрения энергоэффективности.
- Перечислите критические атрибуты, необходимые для обеспечения водонепроницаемой оболочки здания при определении системы расширения швов для конструкций фасадов.
- Обсудите, как достижения в области оконных покрытий с низким коэффициентом излучения (low-e) могут помочь удовлетворить или превзойти строгие требования нормативов и обеспечить более энергоэффективные и комфортные жилые помещения.
- Поймите важность определения и проектирования фасада, который может помочь защитить здание и людей от сейсмических и экстремальных погодных явлений.
Кредиты:
Этот курс одобрен как структурированный курс
Об этом курсе можно самостоятельно сообщить в AANB в соответствии с их рекомендациями CE.
Одобрено для структурированного обучения
Одобрено для основного обучения
Об этом курсе можно самостоятельно сообщить в NLAA
Курс может претендовать на учебные часы с NWTAA
Курс, соответствующий требованиям OAA Learning Hours
Этот курс утвержден в качестве основного курса
Учебные подразделения могут самостоятельно сообщить об этом курсе Архитектурному институту Британской Колумбии.
Джулия Морган, американский архитектор и инженер, спроектировавшая более 700 зданий в Калифорнии, в том числе замок Херста в Сан-Симеоне, штат Калифорния, однажды сказала: «Архитектура — это визуальное искусство, и здания говорят сами за себя». Это чувство не более верно, чем при взгляде на фасад строения. Фасад — это первое впечатление, которое задает тон всему опыту пребывания в стенах здания.
Фото предоставлено Vitro Architectural Glass
Вершина фасадов Amazon Spheres использует треугольные стеклопакеты с двойным многослойным стеклопакетом (IGU) с низкоэмиссионными покрытиями на стекле с низким содержанием железа, обеспечивая VLT 74 процента и SHGC 0.41.
Сегодня у архитекторов есть постоянно расширяющаяся палитра вариантов, когда речь идет о типах и стилях фасадов. По мере роста количества вариантов важно помнить о нескольких ключевых аспектах. В частности, баланс красоты и функциональности. Фасады должны не только удовлетворять визуальные требования проекта, но и вносить свой вклад в обеспечение энергоэффективности, долговечности, комфорта, безопасности и благополучия жильцов. Красивый дизайн фасада, но не обеспечивающий теплозащиту, управление влажностью, элементарную безопасность жильцов и способность выдерживать циклы замерзания-оттаивания, оказывает медвежью услугу как клиенту, так и обществу.
Нахождение баланса между красотой и долговечностью требует изучения обеих потребностей. Давайте сначала рассмотрим некоторые инновации и новые технологии в фасадных материалах и элементах дизайна, которые могут помочь сделать фасады зданий красивыми.
Обновление винтажа
Интересная задача в современной архитектуре заключается в том, чтобы включить современные технологии в исторические ситуации. Архитектурные стили помогли сформировать историю городов Северной Америки в конце 19 и начале 20 веков. Определяющими характер аспектами оконных проемов на фасадах были искусные декоративные элементы, а также функциональные и практичные, обеспечивающие естественное освещение и виды. Когда требуется обновление исторических или старинных зданий, немногие владельцы зданий захотят поступиться аутентичным внешним видом существующих рам и оконных стекол.
Часто фирменный вид классических окон включал узкие или широкие линии обзора и изогнутые верхние части окон с более тонкими рамами и неглубокими проемами. Эти элементы дизайна не всегда возможны при использовании обычных материалов для обрамления, и может показаться, что традиционные материалы не могут заменить традиционные стили окон. Современный алюминиевый каркас с термобарьером является идеальным материалом благодаря присущей ему гибкости, возможностям узкой линии обзора, изогнутым формам и беззаботной работе.
Помимо материалов и соображений производительности, еще одной задачей для архитекторов является тщательное проектирование пространства для установки в исторических зданиях, чтобы включить часто более крупные и сложные рамы для современных окон. Более толстые рамы и несколько окон часто требуют более глубокого пространства и более сложной стратегии изоляции и герметизации, чтобы окна работали должным образом. Это может быть особенно актуально в районах, подверженных экстремальным погодным явлениям. Районы с сильным ветром, где ожидаются ураганы, могут создать свой собственный набор проблем, как эстетических, так и связанных с кодом, при обновлении исторических зданий.
Фото: Тейлор Каллио, Kalamazoo Aerial Media
Установка современных окон в исторических зданиях часто требует сложной переделки проемов с использованием более крупных и высокоэффективных материалов для обрамления.
С Новым
Если дизайн фасада требует более современного вида, спиральная проволочная ткань может обеспечить уникальную, но функциональную эстетику. Спиральная проволочная ткань состоит из переплетенных металлических проволочных спиралей, образующих прочную сетчатую панель. Из-за этого уникального строительного процесса панели могут быть соединены вместе на строительной площадке для проектов, требующих больших пролетов ткани, чем могут вместить транспортные средства. Сращивание на месте означает, что проекты огромных масштабов, такие как спортивные арены или массивные конференц-центры, могут иметь почти бесшовный фасадный материал, простирающийся по всему зданию. Этот материал является настраиваемым и гибким и имеет множество вариантов металлических материалов, а также цветов, методов крепления и отделки.
Как часть фасадной стратегии, спиральная проволочная сетка может использоваться в различных ситуациях, требующих уникального решения. Например, гаражи, пристроенные к коммерческим зданиям, могут представлять собой непростую задачу для архитекторов. Включение общей схемы дизайна, которая одновременно привлекательна и функциональна, может быть достигнута с помощью ткани из спиральной проволоки, особенно с точки зрения безопасности. Системы спиральной проволочной ткани используются для защиты от падения вместо традиционного заполнения перил или стен на возвышенностях. Материал обеспечивает защиту от падения и вентиляцию, что помогает строителям выполнять требования норм и правил, позволяя воздуху свободно проходить.
Рулонная проволочная ткань выполняет широкий спектр функций при установке в качестве фасада для экстерьеров зданий или парковочных конструкций. Защита от солнечных лучей жизненно важна для комфорта и производительности труда работников, особенно в наше время, когда стекло все чаще используется в офисах и небоскребах для использования естественного дневного света и снижения энергопотребления. Тем не менее, слишком много естественного солнечного света может создать неудобную среду для жильцов здания. Один из способов, позволяющих солнечному свету идеально освещать интерьеры, — это фасад из спиральной проволочной ткани. Материал пропускает свет, но с меньшей интенсивностью. На самом деле, при использовании в качестве наружной шторы или полотна рулонные проволочные материалы снижают потребление энергии до 12.3%, обеспечивая тень и эффективно снижая затраты на кондиционирование воздуха.
Металлические провода доступны в прочном порошковом покрытии. Кроме того, по сравнению с другими системами с металлическими сетками спиральная проволочная ткань может охватывать большие расстояния и имеет малый вес, что устраняет необходимость в дополнительных структурных заделках или дополнительных опорах, чтобы выдержать вес системы.
Фото предоставлено Cascade Architectural
Спиральная проволочная ткань может служить в качестве барьера для защиты от падения в гаражах под открытым небом, балконах и эстакадах.
Изобилие выбора для привлекательного и умного дизайна фасада
[ Страница 5 из 5 ]
Преимущества дневного света
Нельзя недооценивать общее преимущество естественного освещения в коммерческих помещениях. Уменьшение количества искусственного света не только немедленно снизит потребление энергии, сократит расходы на охлаждение, если используется стратегия защиты от солнца, или сократит расходы на отопление, если используется пассивная стратегия.
Фото предоставлено Витро
Чтобы оптимизировать характеристики с желаемой эстетикой, низкоэмиссионные покрытия можно наносить на различные тонированные стекла, от синего и зеленого до серого и бронзового.
Еще одним преимуществом естественного дневного освещения, которое труднее подсчитать, но не менее важным, является его доказанная способность повышать настроение и продуктивность людей. Чтобы максимально использовать преимущества дневного освещения, архитекторы могут сочетать низкоэмиссионные покрытия со стеклом с низким содержанием железа.
Натан МакКенна, менеджер по сегментному маркетингу компании Vitro Architectural Glass, помогал архитекторам выбрать стекло для фасадов и дает конкретные советы, чтобы обеспечить удовлетворение как эстетических, так и энергетических потребностей.
«Один из наиболее распространенных способов увеличить дневное освещение сегодня — это использовать большие пространства из стекла, иногда называемого «гигантским стеклом». Размер стеклопакетов Jumbo обычно варьируется от 130 дюймов на 204 дюйма до 130 дюймов на 236 дюймов. Большие размеры могут быть доступны по специальному заказу». Маккенна также советует использовать энергосберегающие технологии, чтобы уменьшить приток солнечного тепла. «Использование стекла с низким содержанием железа вместо обычного прозрачного стекла в больших стеклопакетах может максимизировать светопропускание для вашего проекта, создавая при этом великолепный вид на улицу. Однако использование большого стекла может привести не только к увеличению дневного света, но и к увеличению поступления солнечного тепла. Чтобы улучшить характеристики защиты от солнечных лучей, оптимизировать использование энергии и снизить зависимость от искусственного освещения, выберите крупногабаритное стекло с низким содержанием железа и низкоэмиссионными покрытиями».
Амазонка в Сиэтле
Жемчужиной кампуса Amazon в Сиэтле стоимостью 4 миллиарда долларов является архитектурное чудо. Разработанный NBBJ, The Spheres включает в себя пять этажей пространств для совместной работы и отдыха, а также 40,000 XNUMX растений.
Стальной каркас The Spheres образует геометрическая форма, называемая пятиугольным шестигранником. Форма основана на одном из 26 известных подмножеств каталонских тел, названных в честь бельгийского математика, впервые описавшего их в 1865 году. Здание состоит из удлиненных пятиугольных модулей, которые появляются 180 раз в трех сферах. Подключив каждый угол модуля к центральному узлу, архитекторы создали плавный, но модульный узор, который можно было бы повторять по всему зданию.
Фасад сфер содержит 2,643 стеклянных панели. Тепличным растениям требуется значительное количество дневного света, поэтому большое значение имел тип стекла, выбранного для фасада. Выбранное стекло является сверхпрозрачным и энергоэффективным благодаря использованию стекла с низким содержанием железа, солнцезащитным покрытием и низкоэмиссионными покрытиями, а также пленочного промежуточного слоя для защиты от инфракрасных длин волн, вызывающих нежелательное тепло. Компания NBBJ смоделировала более двух десятков продуктов, прежде чем выбрать треугольные стеклопакеты с двойным ламинированием, изготовленные с низкоэмиссионным покрытием, обеспечивающим VLT 74% и SHGC 0.41. Стекло пропускает достаточно дневного света, отводя при этом тепло, что способствует фотосинтезу внутренних экосистем.
Сохраняя это сухим
Фасад здания может быть больше, чем просто эстетический выбор дизайна. Большинство стилей фасадов могут и должны быть включены в оболочку здания, чтобы помочь поддержать или улучшить стратегии энергосбережения и смягчения воздействия воды. Хорошо спроектированная и правильно установленная оболочка здания может помочь снизить затраты на электроэнергию, повысить комфорт и поддержать цели экологичного или устойчивого строительства, создавая при этом более прочную конструкцию.
Фото предоставлено Инпро
Компенсационные швы в One World Trade Center в Нью-Йорке помогают защитить интерьер от проникновения влаги из различных источников.
Такие элементы, как ветер и вода, бьют по зданию. Температурные сдвиги колеблются от замерзания до выпекания и обратно. Каким бы ни был материал фасада, он должен быть устойчивым к погодным условиям и вносить вклад в общую оболочку здания.
Компенсационные швы являются важным элементом фасадов, когда используются такие материалы, как камень, металлические пластины или остекление. Компенсационные швы позволяют жестким материалам безопасно расширяться и сжиматься при изменении температуры. Хотя эти устройства помогают защитить фасады от растрескивания и термических повреждений, плохо спроектированный или установленный компенсационный шов может стать серьезной проблемой в ограждающей конструкции здания. Влага, в частности, становится серьезной проблемой для компенсационных швов, потому что эти буферы между фасадными материалами являются точками легкого доступа, которые часто нарушают непрерывную оболочку здания. Поскольку компенсационные швы могут растягиваться по всей высоте фасада, становится возможным проникновение влаги по всей конструкции. Влага может включать вызванную температурой конденсацию, туман, изморось, дождь от слабого до умеренного и дождь с ветром (грозы, ураганы и тайфуны).
За последнее десятилетие или более участились случаи драматических, экстремальных погодных условий. Безусловно, одним из крупнейших и наихудших примеров может быть наводнение в Хьюстоне во время урагана Харви в августе 2017 года. После выхода на сушу 25 августа эта погодная система «зависла» над Хьюстоном и юго-восточным Техасом, продолжаясь почти семь дней и производя более 50 дюймов воды. дождя в некоторых районах. Другим может быть Элликотт-Сити в пригороде Балтимора, где за три года произошло два 500-летних наводнения.
В северных районах четыре-пять месяцев в году влага означает снег. Может происходить таяние, когда снег соприкасается с более теплой поверхностью, а вода, в свою очередь, стремится найти свой путь. Кроме того, когда речь идет о компенсационных швах, вес снеговой нагрузки является техническим фактором, который необходимо учитывать при проектировании. Другим риском в холодную погоду является ледовая запруда: вода замерзает в дренажных каналах кровли, накапливается и заставляет жидкую воду течь под и вокруг отливов.
Снижение сейсмического риска
Сейсмические бедствия, особенно землетрясения, могут нанести огромный ущерб застроенной среде. Основной ущерб от землетрясений возникает из-за сотрясения грунта и имеет множество различных факторов, таких как сила и магнитуда землетрясения, насколько близко строение находится к разлому, местная геология и даже тип почвы. Сотрясение грунта влияет на здания, перемещая их как в поперечном, так и в вертикальном направлении, что может привести к разрушению конструкций из-за чрезмерного отклонения и деформации.
Изображение предоставлено Инпро
В современных системах деформационных швов используются крышки, которые полностью скрывают соединительную арматуру, но при этом обеспечивают контролируемое движение фасада.
Текущие строительные нормы и правила для сейсмостойкости разработаны для защиты жизней путем указания того, что здания остаются неповрежденными достаточно долго, чтобы жильцы могли безопасно покинуть их. Специальные архитектурные продукты лежат в основе устойчивого проектирования зданий. Большинство этих продуктов, как правило, не являются высококлассными с эстетической точки зрения и могут первоначально рассматриваться как второстепенные конструктивные особенности, но роль, которую они играют в обеспечении безопасности и надежности зданий для жильцов, может быть значительной. Компенсационные швы представляют собой структурные зазоры, предназначенные для контролируемого перемещения здания и, таким образом, защищающие внутреннюю и внешнюю отделку от возможных повреждений. Движение может исходить от одного из нескольких различных источников, но сейсмическая активность вызывает серьезную озабоченность, особенно в районах, подверженных землетрясениям.
Крышки для деформационных швов предназначены для покрытия зазоров компенсационных швов с минимальным нарушением эстетики здания и спроектированы с учетом движения здания. В сейсмических зонах используются компенсационные швы, чтобы позволить зданию двигаться практически без повреждений во время сейсмического события. Эти системы имеют решающее значение для безопасного и функционального выхода людей, находящихся в здании, и входа для лиц, принимающих первые ответные меры, во время и после события.
Крышки деформационных швов обеспечивают закрытый переход через отверстие компенсационного шва и не подвержены перемещению по поверхностям любой стороны шва. Покрытия деформационных швов являются стандартным компонентом для всех зданий большой планировки.
С практической точки зрения важно указать правильную модель покрытия деформационного шва на основе номинального, максимального и минимального размера раскрытия шва, который обычно определяется инженером. Загрузка также является важным компонентом для обеспечения правильной работы системы в повседневной работе. Если эти два фактора (размер и нагрузка) неверны в спецификации, крышка компенсатора может быть установлена неправильно и не будет функционировать должным образом.
Покрытие баз
Хотя дизайн фасада по-прежнему будет, как предположил Морган, визуальным голосом здания, в этом разговоре есть нечто большее, чем просто эстетика. Обеспечение защиты проекта от непогоды и потенциального ущерба от сейсмических явлений также играет ключевую роль в создании прочного и удобного здания. С постоянно расширяющимся списком вариантов, доступных архитекторам, когда приходит время спроектировать оптимальный фасад, крайне важно использовать основы строительной науки. Удовлетворение стремления клиента к красоте должно сочетаться с ответственными, долговечными и энергоэффективными технологиями. Хорошей новостью для архитекторов является то, что эти параметры становится легче обнаруживать и определять.
