Безрамное остекление балконов: "за" и "против"

Санталов А. Безрамное остекление балконов: "за" и "против" // Технологии строительства. 2002. №1. C.68-70

Анализ мирового рынка балконного остекления позволяет без преувеличения говорить о том, что сегодня безрамные системы выделяются в самостоятельное направление. Причина тому - желание архитектора добиться максимальной целостности фасада, который в идеале должен быть избавлен от видимой графической ?сетки? стыков рам стеклянных блоков. Реально это проявляется в стремлении получить ?чистую?, максимально цельную плоскость фасадного остекления. Именно на это и были направлены усилия разработчиков и производителей, позволившие в итоге получить системы безрамного остекления балконов и лоджий, главный ?плюс? которых - соответствие фасадной эстетике современного домостроения.



Наряду с очевидными эстетическими достоинствами, системы безрамного остекления создают комплекс дополнительных потребительских свойств. Отсутствие импостов обеспечивает панорамный обзор с балкона. В то же время безрамные системы - это и дополнительная теплоизоляция,и шумозащита, и, наконец, удобство гигиенического обслуживания балконного остекления.

Казалось бы, безрамные системы, ввиду их функциональности и полного соответствия мировой архитектурной практике, должны быть сегодня максимально востребованы в России. Тем не менее, применив однажды ?безрамку? при строительстве жилого объекта, проектные и подрядные организации в дальнейшем отказываются от повторного использования этих систем. Причина тому ? многочисленные жалобы жильцов дома на устрашающий грохот, который даже при небольших порывах ветра издают изрядно разболтавшиеся со временем крепления створок. А это уже элементарный дискомфорт для владельцев квартир. Тем более что подобные системы сейчас используются для оборудования лоджий в элитных домах ...

Попробуем разобраться в сложившейся ситуации. Помимо главенствующих стилеобразующих тенденций в архитектуре, существуют региональные особенности жилищного строительства. В частности, для крупных российских городов в последнее время стало характерным развитие высотного домостроения. Благо, тому способствует активное введение в практику массовой застройки технологии монолитного железобетонного строительства. Вместе с тем известно, что по мере увеличения этажности возрастают ветровые нагрузки на плоскости фасада. В принципе, все современные безрамные балконные системы создаются с таким расчетом, чтобы заполнение имело как минимум 2-кратный запас прочности. Для этого принято использовать закаленное б мм стекло. Однако проблема в том, что основные ветровые нагрузки воспринимает не само стекло, а места его крепления в профиле. В большинстве систем эти узлы спроектированы как механические соединения: в стекле, примерно в 10 мм от его края, выполняется отверстие, куда вводится фиксирующая деталь. При этом в качестве несущих элементов обычно используют облегченные алюминиевые профили. В процессе эксплуатации такой конструкции, например на 30-м этаже жилого дома, под действием дискретных ветровых нагрузок лист стекла периодически приобретает значительную амплитуду колебаний. Отклонение плоскости стекла от нормали при ураганных порывах ветра может доходить до нескольких сантиметров! Разумеется, ураган - это экстремальное происшествие. И все же, даже при обычной для данной местности среднегодовой силе ветра с учетом этажности здания, уместно вспомнить поговорку - ?вода камень точит?. Возникающие под действием ветра вибрационные процессы в стекле передаются на тонкостенный несущий профиль. Со временем это приводит его к деформационным изменениям. В результате - снижается конструктивная жесткость узла фиксации стекла в профиле, и створка становится источником того самого шума, от которого страдают жильцы верхних этажей. Мало того, в стекле, в точках его механического крепления, развивается нежелательная концентрация напряжений. Конечно, полное разрушение балконного остекления - событие маловероятное, скорее гипотетическое. Но даже в том случае, если это произойдет, опасность для жизни и здоровья жильцов квартиры или тех людей, которые случайно оказались в эту злополучную минуту под балконом, ? будет минимальна. Закаленное стекло при нарушении его целостности превращается в осколки небольшой массы, грани которых лишены режущей кромки. На деле же, владельцам квартир, балконы которых остеклены таким образом, приходится сталкиваться с куда более прозаической проблемой: резкий звук, который издают створки на ветру, не дает покоя ни днем, ни ночью.

В чем же дело? Неужели нет качественных и долговечных систем безрамного остекления, способных удовлетворить элементарные бытовые запросы владельцев дорогого жилья и наиболее полно раскрыть творческий потенциал наших архитекторов? Для того чтобы ответить на этот вопрос, следует понимать, что современное производство строительных конструкций ориентировано на изготовление узкоспециализированных систем, каждая из которых предназначена к применению в совершенно определенном секторе строительной деятельности. Это значит, что существуют системы, которые конструктивно предназначены и на практике хорошо себя зарекомендовали в малоэтажном строительстве, а есть конструкции, которые изначально рассчитаны на сопротивление значительным ветровым нагрузкам и созданы с учетом их использования в многоквартирных ?высотках?. Естественно, что эти функциональные различия должны накладывать определенный отпечаток на стоимостные характеристики изделий, комплектующих систему остекления. Таким образом, исключая изначально недобросовестных производителей, можно говорить о том, что нет плохих систем. Есть неправильное их применение, зачастую связанное с ?копеечной? экономией. Поэтому на стадии проектирования объекта важно, прежде всего, верно определить систему остекления, адекватную внешним условиям его эксплуатации, исходя из этажности будущего дома.

Эксперты германской компании SKS-STAKUSIT считают, что наиболее оптимальными для безрамного остекления балконов и лоджий в высотных домах являются системы с массивными несущими алюминиевыми профилями, которые имеют более толстые стенки. Свое мнение они основывают на опыте применения такого рода остекления в Германии, где строительство многоэтажного жилья развивается так же интенсивно, как и в России. Проанализировав в свое время достоинства и недостатки нескольких наиболее перспективных конструкций,специалисты SKS-STAKUSIT разработали собственную систему, призванную полностью решить проблему безрамного остекления балконов на больших высотах. Основное отличие системы SKS-STAKUSIT состоит в применении жесткого алюминиевого несущего профиля, который практически не подвержен деформационным изменениям в процессе восприятия створкой ветровых нагрузок. Еще одна особенность конструкции -новый принцип фиксации стекла в профиле. Данный узел решен как химическое соединение. Применив специализированный клей, относящийся к новому поколению промышленной химии, германские конструкторы добились соединения стекла с алюминиевым профилем на молекулярном уровне.Таким образом, избавившись от точечной фиксации стекла, удалось получить абсолютно монолитный блок, не подверженный расшатыванию ни при каких внешних нагрузках. О высокой жесткости и упругости конструкции говорит тот факт, что на испытательных стендах несущие профили неоднократно подвергались линейному изгибу до 10 см (!). При этом створка сохраняла свою монолитность. Учитывая то, что на российском рынке с определенным недоверием относятся к клеевым соединениям, производители предусмотрели возможность дублирования склейки элементами механической фиксации стекла. Однако, как показала практика, эта мера предосторожности оказалась явно излишней и больше рассчитана на психологию нашего потребителя.

Создавая свою систему безрамного остекления, проектировщики SKS-STAKUSIT позаботились о снижении нагрузок на несущие балконные конструкции. Во всех прототипах створки навешиваются на верхний парапет. При высоте остекления, например 2 м, масса стекла одной створки составляет примерно 40 кг. К этому следует прибавить массу профилей. Исходя из того, что остекление стандартной лоджии предполагает наличие 7-ми створок, получается около 300 кг. А если створки сдвинуты и собраны в одном месте?.. Для того чтобы избежать сосредоточения нагрузок в локальной краевой зоне верхней плиты, была разработана конструкция, позволяющая равномерно распределять вес остекления между верхним и нижним парапетами. Это достигается за счет наличия регулируемого механизма, при помощи которого створка распирает парапеты, обеспечивая тем самым минимальные нагрузки на несущие конструкции балконных плит.

Еще одно новшество, которое удалось реализовать в системе SKS-STAKUSIT - эксцентриковый механизм скольжения створки. Благодаря смещению вертикальных осей механизма относительно друг друга удалось добиться исключительной мобильности створок. Это нововведение позволяет при остеклении балкона или лоджии не принимать во внимание их геометрию. Створки одинаково легко скользят по прямой линии, циркульной или лекальной кривой. Мало того, они свободно ?объезжают? углы, в том числе < 900. Кстати, сам механизм - не что иное как 8 подшипников качения, детали которых, как принято во всем мире, изготавливаются из высокосортных легированных сталей и дополнительно подвергаются термическому упрочнению. Для уменьшения трения при движении створок, подшипники ?обуты? в шины из полиамида. В ходе проведения испытаний на износостойкость, механизмы скольжения ?прошли? 40000 м без видимой деформации и малейших следов истирания. Для того чтобы понять, что это значит применительно к балконным створкам, нужно представить себе, что их беспрерывно эксплуатируют в течение 10 лет! Естественно, что в реальных бытовых условиях такое просто невозможно.

В завершение описания конструкции следует остановиться на крепежных деталях. В большинстве систем используется стальной анодированный или оцинкованный крепеж. Электрохимическое защитное покрытие способно длительное время противостоять агрессивному действию атмосферных осадков. Однако в крупных городах процесс коррозии идет более интенсивно -сказывается высокая концентрация в воздухе соединений серы и фосфора. Учитывая это обстоятельство, в системе SKS-STAKUSIT применяется крепеж только из нержавеющей стали. Кстати, ?нержавейка? в контакте с алюминием не образует гальванической пары, что предотвращает развитие электрокоррозии. В целом, по совокупной металлоемкости система SKS-STAKUSIT превосходит существующие аналоги в 1,5 - 2 раза. На 1 м2 конструкции приходится 7 кг алюминия. Кроме того, каждая створка оборудована 8-ю подшипниками. А еще крепеж, механизм открывания и т. д. Но именно благодаря повышению массы металлических деталей эти безрамные системы показывают высокую сопротивляемость ветровым нагрузкам, исключительно живучи и могут применяться при остеклении балконов максимальной высоты - до 300 см включительно, что, как известно, характерно для элитного жилья. Поскольку возможность остекления таких значительных пролетов б мм стеклом, да еще на верхних этажах вызывает определенные сомнения, несущая способность профиля SKS-STAKUSIT предполагает применение более прочного стекла толщиной 8 мм. Более жесткая ?восьмерка? в сочетании с массивным алюминиевым профилем хорошо противостоит ветровым нагрузкам даже при значительной высоте створок. Кстати, конструктивные особенности профиля не исключают использование и б мм стекла, разумеется, там, где это не противоречит условиям комфортности проживания людей.

Результатом увеличения расхода металла на производство деталей и узлов системы (кроме алюминия, - легированные стали различных марок) стало повышение ее стоимости. В сравнении с аналогами российского производства 1 м2 конструкции SKS-STAKUSIT оказывается дороже на 10 - 20%. Но кто сказал, что остекление лоджий в элитных ?высотках? может быть дешевым? Ведь это элементы ограждающих конструкций дома, эксплуатационный ресурс которых должен соотносится со сроком службы капитальных стен или кровельного покрытия. При этом балконное остекление относится к категории мобильных систем, снабженных механизмами перемещения и открывания. Когда речь идет об оборудовании такого класса сложности, которое должно безотказно функционировать в особых условиях, ? трудно переоценить степень ответственности строителей перед заказчиком. Вот почему при комплектации строительного объекта следует иметь в виду, что помимо стоимости квадратного метра балконного остекления есть другие, более объективные критерии выбора. Недаром говорят: ?Сделаешь дешево - об этом скоро