Остекление фасадов: особенности и сравнение с традиционными аналогами

Остекление фасадов является прогрессивным способом создания внешних ограждающих конструкций. Это совсем не то же самое, что привычное всем остекление окон.

Это когда панели из стекла заменяют собой целые стены, формируя инновационный облик всего здания. Об особенностях технологии далее.

Цена остекления фасадов – главное преимущество данного способа формирования фасадов

Под созданием стеклянного фасада подразумевается формирование герметичных стен из не несущих, но ограждающих конструкций из стеклянных панелей. Зачем это нужно? По нескольким причинам. Стекло является одним из самых утилитарных внедрений нашей цивилизации в сфере строительства. Что же в нем такого ценного?

• Кристальная прозрачность. Это самое технологичное вещество, которое способно пропускать свет с минимальными потерями этой энергии. Кроме того, современные стеклянные листы имеют идеально выдержанную толщину, а потому гарантированно не возникает никаких искажений.
• Свойства инертности. Стекло химически инертно ко всем встречающимся в природе веществам. Больше того, именно в стеклянной таре хранятся даже концентрированные щелочи и кислоты.
• Прочностные характеристики. Современный химический состав стекла сообщает ему потрясающие прочностные характеристики. Лист стекла большой толщины, да еще и дополнительно прокаленный, очень сложно расколоть даже с помощью кувалды. Кроме того, весьма популярны автомобили, оснащенные бронированными стеклами... И это все то же прозрачное стекло (только особо толстое).

У стекла присутствует основная специфическая черта, которая обуславливает популярность стеклянных листов и пакетов в современной строительной отрасли - это стоимость его квадратного метра. Представляется интересным сравнить экономические характеристики 1 м2 стены:

• сделанной из кирпича или бетона (то есть, из непрозрачных материалов);
• и выполненной из стеклянных листов или панелей.

Но сначала:

Таблица 1. Средняя стоимость квадратного метра стеклянных листов.

№ п/п	Толщина стеклянного листа (мм)	Средняя стоимость за 1 м2 (руб.)
1.	4	183
2.	5	225
3.	6	284
4.	8	360
5.	10	448
6.	12	608
7.	15	997
8.	19	1295

Фото 1. Остекление фасадов торговых центров, магазинов, офисных зданий.

Сравнение стоимости стены из традиционных материалов и цены остекления фасада

Теперь оценим, какова ориентировочная стоимость 1 м2 полноценного стеклянного фасада и традиционной, то есть непрозрачной, стены (если считать по материалам и необходимым работам).

Расчет по стеклянному фасаду

• Для того, чтобы обеспечить уровень тепло- и звукоизоляции, соответствующий современным нормам СНиП, стеклянный фасад нужно сооружать из 2 листов толстого стекла (10-12 мм) или же из 4 листов тонкого (3-4 мм) – то есть, речь идет о 3-камерных стеклопакетах. Если принять последний вариант (то есть, стеклопакеты из 4 листов тонкого стекла), то стоимость 1 м2 только стеклянного массива обойдется в 732 рубля.
• Также нужно учесть стоимость металлического каркаса из анодированной стали или же из алюминия. Расчет цены здесь весьма сложен, поэтому разумно принять к учету нормативную цифру в 500 рублей / 1 м2.

Толстое стекло в пакетах используется, как правило, только на нижних этажах и только в один слой – наружный (это требуется для обеспечения безопасности здания). При этом, 1 слой толстого стекла заменяет 2 слоя тонкого: все равно выходит немного дороже, но с учетом того, что доля усиленных пакетов в общем объеме стеклянного фасада невелик, значительная финансовая разница не прослеживается.

• Стоимость работ по остеклению вертикальной плоскости (фасада), как минимум, в 2 раза меньше расценок того же каменщика. Исходя из современных расценок на работы последних, цена остекления составляет, в среднем, 750 р./м2.

Итого, стоимость 1 м2 готовой стеклянной стены составляет неполные 1500 тыс. рублей.

Фото 2. Спайдерное остекление фасадов бизнес-центров, современных жилых домов.

Расчет по традиционной стене

Предположим, что стена кирпичного дома имеет среднюю толщину в 51 см (2 кирпича).

1. Работы на возведение кирпичной кладки сейчас стоят в пределах 3 тыс. рублей за 1 м3. Тогда в пересчете на 1 м2 поверхности стены это получается примерно 1,5 тыс.р.
2. Примем стоимость материалов, равную еще 1,5 тыс.р., исходя из нормативного соотношения (стоимость работ) : (стоимость материалов) = 1:1.

Тогда стоимость квадратного метра поверхности стены возрастает до 3000 рублей.

Итого, получается, что уже по грубым прикидкам цена формирования традиционной стены вдвое превышает стоимость стеклянного фасада. А ведь непрозрачную стену еще нужно утеплять и отделывать (если не снаружи, то изнутри). При этом герметичный стеклопакет ни в каком утеплении или дополнительной отделке не нуждается вовсе. Правда, его иногда нужно мыть, так ведь и традиционную стену нужно либо очищать от грязи, либо красить. Так что 1:2.

В условиях сооружения все более масштабных высотных зданий со все большей поверхностью стен, совершенно логично, что архитекторы будут тяготеть к внедрению стекла везде и в как можно больших масштабах.

Фото 3. Остекление фасада загородного дома.

Сравнение физических характеристик стен из традиционных материалов и стеклянных поверхностей

Но есть еще один существенный момент, который безальтернативно выводит стекло в тренды современной архитектуры. Это потрясающие весовые характеристики, которые, буквально, развязывают руки современным конструкторам и дизайнерам при создании причудливых архитектурных образов. Представляется любопытным представить данное сравнение в виде таблиц:

Таблица 2. Весовые параметры стеклянных фасадов.

№ п/п	Конструкционный материал / параметр	Стеклянный фасад
1.	Плотность стекла - 2,5 гр./см3, таким образом, вес 1 м2 4-мм стекла -	10 кг
2.	Вес 1 м2 10-мм стекла -	25 кг
3.	Вес 1 м2 стекла для 3-камерного стеклопакета, где 3 листа – тонкие и 1 внешний лист - толстый	3 * 10 + 1 * 25 = 55 кг
4.	Пусть масса каркаса составляет весу 1 м2 толстого стекла. Тогда общий вес 1 м2 фасадного остекления -	55 + 25 = 80 кг

Таблица 3. Весовые параметры стены из традиционных материалов.

№ п/п	Конструкционный материал / параметр	Стеклянный фасад
1.	Количество кирпичей в 1 м3 кладки -	369 шт.
2.	Средний вес 1 кирпича -	4 кг
3.	Нормативный вес раствора на 1 м3 кладки -	500 кг
4.	Совокупный вес 1 м2 стены, если принять, что она выкладывается в 2 кирпича (то есть, в 51 см) толщиной -	(369 * 4 + 500) * 0,5 = почти 1 т.

Итого: стеклянный фасад, даже с учетом того, что его вес посчитан с учетом присутствия внешнего толстого листа, легче традиционной стены (хотя она взята только в 2 кирпича) более чем в 12 раз. И это при том, что кирпичная стена нуждается в дополнительной теплоизоляции, а утепление алюминиевому фасадному остеклению не требуется вовсе. Разумеется, это высвобождает для архитекторов пространство для полета мысли и эксклюзивные возможности.

Одна из высоток «Москва-Сити» имеет цельнометаллический каркас. Прочностные расчеты показали, что использование стеклянных фасадов, а также стеклянных перегородок внутри здания не требуют более массивных железобетонных пилонов и колонн. А экономические выкладки наглядно продемонстрировали преимущество такой конструкции здания с точки зрения стоимости его последующей утилизации. (Ведь это часть его жизненного цикла).

Форматы стеклянных фасадов

В зависимости от условий функционирования стеклянных фасадов, а также от того, какой температурный режим присутствует «за бортом», используются разные виды такого остекления:

• Стоечно-ригельная система.

Эта технология возведения фасадов предусматривает устройство вертикальных металлических колонн и расположенных перпендикулярно к ним и параллельно к горизонту ригелей. На ригеля устанавливаются стеклопакеты. В отдельных случаях их могут заменить листы каленого стекла большой толщины, сочлененные между собой.

Ригельные балки устанавливаются, максимум, в 2 (а чаще – в полтора) ряда на 1 этаж. Архитекторы задумываются об экономии веса, поэтому самым желанным для них является такой проект, где пакеты перекрывают высоту каждого этажа. В этом случае экономятся и вес, и деньги.

Стоечно-ригельная система является самым распространенным форматом среди всех вариантов стеклянных фасадов. И ее конструкция продолжает эволюционировать и все больше упрощаться.

• Спайдерное остекление фасадов.

На массивные вертикальные колонны крепятся специальные звездообразные кронштейны, имеющие 4 ухвата. К каждому ухвату крепится угол стеклянного листа, то есть, получается, что кронштейн располагается в месте стыковки 4 листов. Снаружи внешний вид кронштейна напоминает паука – отсюда и название «спайдерное остекление».

Такой формат крепления листов предполагается для использования исключительно внутри здания: либо с его помощью созадют ограждение для лестниц и галерей, либо формируют разграничивающие плоскости в больших и высоких пространствах (например, в холлах гостиниц). Стыки между стеклянными листами (как правило, толстыми) заделываются тремя способами:

• с помощью силикона;
• на швы могут быть наложены декоративные наличники-накладки;
• швы не заделываются никак, более того, их делают пошире, подчеркивая оригинальность задумки дизайнера. В этом случае помещения до такой перегородки и за ней, как бы, становятся единым целым, оно становится визуально просторнее.

Однако, если швы между стеклянными листами будут качественно загерметизированы, то такая технология применяется, в том числе, и для застекления покатых крыш небоскребов. В случае необходимости такое остекление может быть осуществлено в несколько слоев.

Спайдерная технология – это, преимущественно, декор. Никакой острой необходимости оставлять щели между стеклянными листами нет. Но зато насколько эффектней здание выглядит изнутри! Неординарно!

• Рамное остекление.

Стеклянные листы объединены в пакеты, а последние в рамы. Крепление рам чаще всего осуществляется к горизонтальным ригелям, но можно крепить их… к чему угодно, что конструкционно способно выдержать их вес. Это одна из первых технологий с масштабным использованием стекла, которая появилась на рынке, поэтому неудивительно, что она является самой освоенной.

Фото 4. Остекление фасада загородной резиденции.

Резюме

Современное состояние российского рынка стеклянных фасадов характеризуется следующими показателями:

• В отрасли присутствует большое число производителей всех элементов стеклянных конструкций и сопровождающей арматуры.
• Отечественные ВУЗы уже успели подготовить значительное количество компетентных специалистов, способных грамотно, без ошибок осуществлять проектирование стеклянных фасадных конструкций и их установку.
• Фасады из стеклянных панелей планомерно дешевеют.

А это значит, что мы будет становиться свидетелями возникновения все новых и новых зданий с фасадами их стекла. Привычный облик наших городов изменится и очень скоро.