V současné době je velkým trendem používání prosklených fasád na komerčních budovách. Tyto budovy poté vypadají originálně, moderně a architektonicky zajímavě. To ovšem není jejich jediná výhoda.
Prosklené plochy poskytují krásné výhledy do okolní přírody a opticky i funkčně rozšíří obytný prostor o terasu nebo zahradu. Vedle toho propůjčují domu elegantní a moderní vzhled, který jej navíc významně zhodnocuje. Neméně důležité je také množství přirozeného světla, které snižuje na jedné straně spotřebu energie, a na straně druhé působí pozitivně na člověka, především na jeho psychiku a schopnost relaxace. Technika a konstrukce velkoformátových systémů jsou v současné době na tak vysoké úrovni, že splňují i ty nejpřísnější požadavky na tepelně-izolační vlastnosti nízkoenergetických či dokonce pasivních staveb.
Inovace v technologii skleněných fasád
Oblé prvky se v architektonických projektech objevují od nepaměti. Pro tyto aplikace je nutno používat skla, která lze tepelně zpracovávat a ohýbat. Aby byly splněny požadavky na tepelnětechnické parametry budov, zejména jejich osluněných částí, volí se pro opláštění budov skla s funkčními povlaky. Ta zajistí dostatečný prostup světla, tepelnou izolaci a protisluneční ochranu. Rozvoj v oblasti technologie tepelného zpracování, ruku v ruce s inovacemi v segmentu nanášení funkčních povlaků na skla, vede k širším možnostem jejich použití. Běžně lze tepelně zpracovat odolné tvrdé vrstvy.
AGC v rámci nové škály výrobků Stopray nabízí skla s povlaky pro obě dnes nejčastěji využívané varianty použití skel do fasád, tj. tepelně opracovaná či bez tepelného opracování. Výhodou této škály skel je, že skla se stejnými optoenergetickými parametry se shodují vizuálně, díky čemuž lze na jedné fasádě kombinovat tepelně zpracovaná skla s jejich tepelně nezpracovanými protějšky. Sklo v obou variantách zajistí jednotný vzhled rovných a ohýbaných částí.
Typy skleněných fasádních systémů
U prosklených fasád se z hlediska legislativního jedná o výrobek specifikovaný technickou harmonizovanou normou EN 13830. Takový výrobek se skládá ze systémových profilů, konstrukčních spojů, systému zasklení a kotvení do stavby. I když se obvykle jedná o jedinečné architektonické provedení pro konkrétní projekt, vyráběné v podstatě na zakázku, musí takové řešení vycházet z vyzkoušených (otestovaných) principů - systému kotvení, těsnění, osazení skla.
Čtěte také: Montáž skleněných koulí na plot
Systémy lehkých obvodových plášťů (LOP) se nejčastěji realizují z hliníkových profilů, které nepodléhají korozi a umožňují aplikaci vysoce odolných a trvanlivých práškových vypalovaných laků, případně eloxovaných povrchů. LOP jako součást obálky budovy musí splňovat všechny legislativní požadavky kladené na stavební konstrukce obvodového pláště.
Sloupkopříčkové (rastrové) systémy
Sloupkopříčkové systémy, nazývané také rastrové, se skládají z předvyrobených svislých a vodorovných prvků (profilů) nesoucích průhledné nebo plné výplně, případně lze do otvorů rastru osadit otevíravé výplně. Tyto fasádní systémy umožňují realizovat i prostorově složitější fasády. Sloupkopříčkové systémy jsou obvykle konstrukčně jednodušší, a tudíž levnější. Do finální podoby se sestavují přímo na stavbě, takže vyžadují delší čas na montáž a instalaci vnějšího lešení po dobu realizace. Taktéž všechny obkladové a doplňkové (stínící) prvky se montují na stavbě. Nevýhodami těchto konstrukcí je požadavek na vyšší míru zkušenosti montážních pracovníků, riziko znečištění kontaktních ploch, zasklívacích a drenážních spár stavebním prachem, a určitá závislost na klimatických podmínkách kvůli vyššímu podílu lepení a tmelení.
Systém sloupkovo - příčníkové fasády je určený k výrobě lehkých obvodových plášťů závěsného nebo výplňového typu, stejně tak i střech, světlíků a ostatních prostorových konstrukcí. Upevnění skla na nosné profily se uskutečňuje přišroubováním přítlačné hliníkové lišty z vnější strany k prvku z tvrdeného plastu zabudovaným na tento účel na sloupy a příčníky. Sklo je tak tímto profilem, který disponuje gumovými rozpěrami, aby se zabránilo kontaktu sklo-kov, upevněné ze všech čtyř stran.
Modulové (elementové/blokové) systémy
Modulové systémy, nazývané také elementové nebo blokové fasády, se skládají z předem vyrobených fasádních dílců obvykle na výšku jednoho podlaží, které se zavěšují na nosný skelet. Jednotlivé fasádní dílce jsou zkompletovány včetně vnějších a vnitřních obkladů a vnějšího, případně vnitřního stínění. Montáž dílců se provádí jeřábem, a proto není nutné instalovat lešení kolem vnějšího pláště a samotná montáž pláště je obvykle rychlejší. Modulové systémy jsou technicky složitější, a proto výrobně dražší. Vyšší cena těchto systémů je vyvážena rychlejší realizací a vyšší kvalitou, protože větší podíl kompletace se odehrává v továrních podmínkách. Montáž vyžaduje menší počet pracovníků oproti rastrovým konstrukcím nejen pro manipulaci, ale i pro samotnou instalaci.
Skleněné terčové fasády
Dalším typickým konstrukčním systémem jsou skleněné terčové fasády, které jsou tvořené tabulemi skla (jednoduchého nebo izolačního skla) upevněnými na nosnou konstrukci systémem bodových úchytů. Tyto terčové fasády se používají jako pláště velkoprostorových hal, atrií, nebo jako předsazené fasády.
Čtěte také: Poezie a skleněné cihly: netradiční kombinace
Strukturální a semi-strukturální fasády
Strukturální fasády jsou neodmyslitelnou součástí moderní architektury a designu. Fasádní sklo je ke sloupkům a příčníkům upevněné bez viditelných krycích lišt. Tímto systémem je možné realizovat opticky působivé celoskleněné fasády. V tomto typu fasády je sklo lepené na hliníkový rám strukturálním silikonovým lepidlem.
Semi-strukturální fasáda je hybridní systém, který vychází z kombinace klasické fasády a strukturální fasády. Fasáda je upevněná k profilům přítlačnou krycí lištou například v horizontálním směru a ve vertikálním směru je upevněná bez viditelných krycích lišt.
Fotovoltaické fasády
Fotovoltaická fasáda je víceúčelový systém, který proměňuje sluneční energii prostřednictvím solárních panelů, které jsou součástí fasádní konstrukce, na elektrickou energii. Fasádní sklo a panely jsou upevněné k profilům přítlačnou krycí lištou nebo bodovými prvky, tak aby byla využitá maximální plocha solárního systému.
Technické požadavky na skleněné fasády
Tepelněizolační vlastnosti
Fasádní systém je zhotoven z vertikálních hliníkových sloupů a vodorovných nosníků, které tvoří nosnou konstrukci. Zajisté je i nutné, aby daná fasáda měla tepelně-izolační vlastnosti. Těch dosahujeme tím, že je přerušen tepelný most pomocí polyamidové vložky a izolačního dvojskla, popř. trojskla.
Součinitel prostupu tepla proskleného LOP, doplněného v určitém poměru tepelněizolačními panely je závislý na dosažitelném součiniteli prostupu tepla izolačního skla (v případě trojskla nejméně - tedy nejlépe 0,5 W/m²K) a na velikosti polí, resp. na množství profilů na plochu (lineární tepelné vazby profilů zvyšují tepelné ztráty). Tepelná setrvačnost LOP je také výrazně nižší než u těžkých konstrukcí. Doplnění tepelné izolace na vnitřní líc LOP za neprůhledné výplně je konstrukčně možné a eliminuje se tím vliv lineárních tepelných vazeb profilů a riziko kondenzace na vnitřním povrchu LOP, ale zároveň se posouvá kondenzační rovina do této přidané tepelné izolace, a je nutné ji doplnit na vnitřní straně parotěsnou membránou. Zde však nastává technologicky komplikovaný proces zajištění dokonalé těsnosti a neporušenosti parotěsného uzavření.
Čtěte také: Recenze cihlových obkladů: co potřebujete vědět
Akustická izolace
LOP tvoří celou vnější stěnu chráněné místnosti bez vlivu zabudování. Proto požadovaná vážená stavební neprůzvučnost R´w je rovna laboratorní neprůzvučnosti Rw. Podle charakteru hluku v okolí posuzované budovy se někdy ještě uvažují faktory přizpůsobení spektru C a CTR, například vliv městské dopravy. Tyto faktory mohou výrazně zvýšit požadovanou hodnotu Rw. Faktory zohledňují určité zvukové frekvence podle zdroje hluku a jsou vlastní dané konstrukci a plošným výplním. Faktory mají zápornou hodnotu a snižují váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw. Celková hladina akustického tlaku v místnosti LA je závislá také na velikosti vnější stěny vůči velikosti místnosti.
LOP se skládá obvykle z dutých kovových profilů, izolačního skla s deklarovanou, laboratorně nebo výpočtově ověřenou vzduchovou neprůzvučností a tepelněizolačních panelů, složených z různých vrstev (obvykle: vnější deska - minerální vata - vnitřní plech). Protože je konstrukce vyplněna tenkými deskovými materiály, které fungují jako membrány, a možnost použití tlumících materiálů je omezena - ve sklech jsou to PVB nebo akustické fólie, v tepelněizolačních panelech těžká minerální vata. Z těchto konstrukčních a materiálových důvodů je maximální vážená vzduchová neprůzvučnost prosklených LOP přibližně 52 dB a při zahrnutí faktoru přizpůsobení spektru CTR pak můžeme uvažovat o hodnotě okolo 46 dB.
Další charakteristikou LOP je tzv. „flanking“, což je prostup zvuku připojovací spárou mezi pláštěm budovy a stropní deskou, nebo svislou dělící příčkou. Na rozdíl od těžkých stavebních konstrukcí je zde prostup zvuku konstrukcí, a především dutinami LOP nezanedbatelný, a lze jej ověřit pouze měřením ve zkušebně na vzorku 1:1 nebo na realizovaném plášti obdobné konstrukce. Při zohlednění konstrukce podhledu a skladby podlahy lze u LOP uvažovat s váženou vzduchovou neprůzvučností do 52 dB až 55 dB.
Požární bezpečnost
Požadavky na požární bezpečnost obvodových stěn, případně jejich doplnění o požární pásy, definují normy skupiny ČSN 73 08… Budova je obvykle rozdělena na požární úseky po patrech, a dále jsou definovány rozhraní mezi požárními úseky v každém podlaží. Z hlediska konstrukce LOP je nejvhodnější budovu, která je rozdělena na jednotlivé požární úseky, doplnit samočinným hasicím zařízením (sprinklery). Pak nemusí LOP vykazovat žádnou požární odolnost. V případě, že je nutné realizovat požární pásy v obvodové stěně, je možné integrovat do rastrové konstrukce části s požadovanou požární odolností. Systémy modulových konstrukcí jsou znevýhodněny propojenými vodorovnými a svislými dutinami v systému, a proto obvykle nejsou dodávány ve specifikaci s požární odolností.
Zatížení a bezpečnost skleněných výplní
U LOP se uvažují tři základní zatížení - zatížení větrem (ČSN EN 1991-1-4), užitné vodorovné zatížení a zatížení od vlastní tíhy (ČSN EN 1991-1-1). Na zatížení větrem se samozřejmě posuzuje kotvení LOP a svislé a vodorovné profily. Také užitné vodorovné zatížení lineární a bodové se přenáší do kotvení a hlavních profilů, a samozřejmě do prosklených výplní, jsou-li na celou výšku místnosti a plní funkci zábrany proti pádu do hloubky v souladu s normou ČSN 74 3305 - Ochranná zábradlí. Zatížení od vlastní tíhy, která je dána především hmotností výplní a případných doplňkových obkladů a stínících prvků, se přenáší do kotvení a hlavních nosných profilů.
Skleněné výplně na vnějším líci LOP, tedy především vnější tabule izolačních skel, musí odolat definovanému zatížení větrem bez poškození, musí být posouzeny z hlediska tepelného šoku, a musí bez poškození odolat nárazu při údržbě.
Příklady realizací
101 Embankment, Manchester
V Manchesteru, na místě historické výměníkové stanice v Salford City, vzniklo nové obchodní centrum „101 Embankment“. Budova je v provozu od loňského roku a je součástí transformace širšího území, v němž vzniká exkluzivní čtvrť s bydlením, obchody a kancelářemi. Embankment, jak ho popisuje developer, je „novým klenotem města na severu Anglie, které z oblasti s bohatou historií vytváří místo pro hospodářský růst“.
Se svými více než 15 tisíci m² kancelářských prostor třídy A je 101 Embankment první stavbou ve dvoufázovém projektu (dvojče bude mít číslo 100). Nabízí inspirativní a flexibilní kancelářské prostory bez podpěrných sloupů v interiéru pater s podlažními plochami 1625 m². Výjimečnou hodnotu představuje ničím nepřerušovaný panoramatický výhled na řeku a centrum města. Recepce se nachází ve vyvýšeném přízemí. Velkorysost vstupního podlaží podtrhuje zakřivená, plně prosklená barevná stěna. Sklo AGC bylo vybráno nejen díky jeho neutrální estetice, ale hlavním důvodem byl shodný vizuální vzhled jak u plochého, tak i u zakřiveného zasklení při zachování stejných technických parametrů.
Protisluneční ochrana Stopray Vision-50 je ideální pro celoskleněné fasády. Díky kombinaci světelného prostupu 50 % s velmi dobrou protisluneční ochranou, blokuje toto neutrálně zabarvené sklo až 72 % solárních zisků a zároveň nabízí nízkou hodnotu Ug 1,0 W/m²K a zajišťuje pohodu a tepelný komfort uživatelům budovy. Projekt 101 Embankment se může pyšnit oceněním BREEAM Excellent, stejně jako vynikající tepelnou účinností, která splňuje současné požadavky na energetickou účinnost budovy. 101 Embankment spolu s plánovanou sousední budovu s číslem popisným 100 přispěje k oživení dlouho zanedbávané oblasti a vytvoří z ní příjemné místo k práci nebo návštěvě s pestrým programem, od workshopů a venkovního kina až po gastro festivaly. Projekt je společným podnikem Ask Real, Carillion plc a Tristan Capital Partners ve spolupráci se Salford City Council a Network Rail.
Danube House, Praha
Danube House, nová dominanta pražského Karlína, je první stavbou nově vznikající městské čtvrti River City na Rohanském ostrově v Praze. Objekt svým celkovým řešením předjímá charakter této části města a vzhledem ke své exponované poloze je navržen jako dominanta. Na první pohled zaujme svým výrazným tvarem trojúhelníka v půdorysu i v řezu, s ostrým břitem obráceným směrem k městu, a řešením fasád, které tvoří obklad z červeného čínského pískovce a velké prosklené plochy a atypické okenní konstrukce výrazně vertikálního formátu.
Na severní a východní straně budovy jsou umístěny kancelářské trakty, které od jihozápadu propojuje hlavní prosklená fasáda monumentálního atria, které je srdcem jak prostorového konceptu, tak nízkoenergetického konceptu tohoto domu. Firma SIPRAL a.s., dodávala pro stavbu Danube House veškeré prosklené fasády, okenní konstrukce, střechu atria, vnitřní interiérovou fasádu kanceláří, konstrukce dveří ad. Z konstrukčního hlediska stojí za pozornost především tři celoprosklené fasády: hlavní jihozápadní, severní a východní fasáda. Všechny mají společné konstrukční i statické principy. Jedná se o fasády zavěšené na systému nerezových tyčových táhel, na nichž jsou vodorovně umístěny nerezové T-profily, které podpírají skleněné tabule ve vodorovných spárách. Pro zasklení všech fasád byla použita izolační, vysoce transparentní low-iron skla. Proti silám větru jsou fasády ztuženy systémem skleněných žeber, která zde fungují jako plnohodnotné nosné prvky. Toto řešení je zcela unikátní a v ČR bylo použito poprvé.
Hlavní jihozápadní fasáda atria je nejzajímavější částí celého obvodového pláště budovy. Je zavěšena na konzolách hlavní a sekundární nosné ocelové konstrukce atria, ve vodorovném směru přímo spolupůsobí s ocelovými lávkami a schodišti atria. Skleněná žebra šířky 1 m a délek 3,5-9,6 m dle sklonu střechy svírají s hlavní fasádní plochou úhel cca 114° a jsou přímo součástí fasádní plochy. Vzniká tak 70 m dlouhá a téměř 35 m vysoká prolamovaná skleněná plocha, která se výrazně odráží od klidných ploch okolního pískovcového obkladu. U severní a východní fasády vystupují skleněná žebra z roviny fasády kolmo směrem do interiéru.
Nejnáročnější částí projektu bylo vyřešení nezávislých dilatačních pohybů jednotlivých částí konstrukce hlavní fasády, které jsou navíc z různých materiálů. Pro tyto účely firma SIPRAL a.s., navrhla a zrealizovala poměrně složitý systém pevných a posuvných spojů. Z montážního i výrobního hlediska bylo rovněž velmi obtížným úkolem dodržení požadovaných vysokých přesností nerezových i skleněných prvků fasády, které jsou přímo kotveny do atypických styčníků ocelové konstrukce. Vzhledem k zavěšení fasády na pružných konzolách byl pro montáž použit speciální systém předpínání, při kterém došlo k ohnutí konzol a protažení táhel do konečných poloh. V několika cyklech pak byla za použití mnoha speciálně vyvinutých měřicích přípravků upravována poloha všech prvků a teprve takto celkově vyrovnaná a zafixovaná konstrukce byla zasklena. Pro použití skleněných žeber na tomto projektu vyvinula firma SIPRAL a.s., vlastní patentovaný systém, který mimo jiné umožňuje „svrtávat“ skla žeber s okolní konstrukcí přímo na stavbě.
Z dalších částí stojí za zmínku především prosklená střecha atria, provedená z typových profilů Schüco FW 60+, připevněných na sekundární nosnou konstrukci střechy. Elegantní konstrukcí je rovněž interiérová fasáda, oddělující vlastní prostor atria od prostoru kanceláří. Zhotovena je ze systému Schüco FW 50+ v barvě stejného odstínu jako venkovní okenní profily. Zajímavostí fasády je použití akustických panelů jako fasádních výplní.
Značnou část dodávky firmy SIPRAL a.s., na tuto stavbu představovaly veškeré okenní konstrukce. Vyrobeny jsou ze systémových hliníkových materiálů Schüco Royal S 70 s povrchovou úpravou z práškové vypalované šedočerné barvy. Po celém obvodu jsou okenní konstrukce dotěsněny tepelnou izolací a vodotěsnou fólií. Na oknech jsou osazeny vnější horizontální lamelové žaluzie ovládané elektropohonem s napojením na centrální řídicí systém. Celý mechanismus včetně schránky na žaluzie je ukryt pod kamenným obkladem fasády.
Možnosti prosklených ploch v moderní architektuře
Na výběr je celá řada systémů, které se snadno přizpůsobují požadavkům a také možnostem každého jednotlivého investora. Velké prosklené fixní plochy mohou být zkombinovány i s otevíracími. Pokud toužíme po větší průchozí šířce, nejvyhledávanější mezi architekty a investory jsou zdvižně-posuvné systémy známé jako tzv. HS portály, u kterých uživatel ocení především snadné otevírání, velké rozměry a také možnost aretace posuvného křídla v jakékoliv poloze. Špičková subtilní řešení posuvných dveří s co nejužšími rámy je v tomto směru možné hledat především mezi hliníkovými profily Schüco. Specifické mezi otevíracími dveřmi jsou hliníkové shrnovací posuvné dveře.
Možností, jak využít prosklené plochy je celá řada, při rozhodování, který systém či kombinaci zvolit, přichází na řadu i technické vlastnosti materiálů, jako je tvarová stabilita, pevnost, konstrukční možnosti, u zasklení také kromě tepelně-izolačních vlastností samotného skla například i bezpečnost a hlukový útlum.
Tabulka 1: Srovnání hlavních typů fasádních systémů
| Typ systému | Výhody | Nevýhody | Použití |
|---|---|---|---|
| Sloupkopříčkový (rastrový) | Konstrukčně jednodušší, levnější, umožňuje složitější fasády. | Delší montáž na stavbě, vyžaduje lešení, závislost na klimatu, riziko znečištění. | Běžné fasády, prostorové konstrukce. |
| Modulový (elementový) | Rychlejší montáž, není potřeba lešení, vyšší kvalita díky tovární kompletaci. | Technicky složitější, dražší výroba, omezená požární odolnost. | Výškové budovy, projekty s krátkým časovým harmonogramem. |
| Terčová fasáda | Maximální transparentnost, vizuální lehkost. | Složité kotvení, specifické statické požadavky. | Velkoprostorové haly, atria, předsazené fasády. |
| Strukturální | Opticky celoskleněný vzhled bez viditelných profilů. | Složitá instalace s lepením, vysoké nároky na preciznost. | Moderní architektonické projekty s důrazem na estetiku. |
| Semi-strukturální | Kombinace estetiky a praktičnosti. | Závisí na konkrétní kombinaci prvků. | Flexibilní řešení pro různé vizuální požadavky. |
| Fotovoltaická | Výroba elektrické energie, multifunkčnost. | Vyšší pořizovací náklady, nutnost integrace solárních panelů. | Ekologické a energeticky úsporné budovy. |
tags: #roh #sklenene #fasady #informace