Комплектация фасадных систем: Комплектация навесных вентилируемых фасадов

Содержание

Комплектация навесных вентилируемых фасадов

Вентилируемый фасад комплектация системы

Навесной вентилируемый фасад в Москве и его комплектация, подразумевает быстрое и нужное решение правильного каркаса системы (комплекта кронштейнов и направляющих) для обеспечения грамотного монтажа и сдачи проекта в срок. Наша компания предлагает заказать вентилируемый фасад и его комплектацию в Москве, со склада. Вертикальные системы навесных фасадов, подходят для комплектации и последующей установки керамогранита, фиброцементных плит, композита, мармарок плитки, камня, также есть система потолочного крепления металлокассет в Москве. Вентилируемые навесные фасады и комплектация систем, подразумевает также проведение акта на вырыв, геодезию, проект фасада перед выполнением заказа на комплектацию фасадных систем в Москве. Система Силма – подходит для крепления более 10 облицовочных материалов как скрытым так и открытым способом на кляммера или замки кассеты.

Система вентфасада разумная комплектация

Разобраться с наличием материалов облицовки и их комплектацией в системе вентфасада – может далеко не каждый представитель монтажной организации, тем более что разумная комплектация фасадных систем, для каждого представлена по разному. Стоимость фасада в системах оцинкованных, алюминиевых и нержавеющих, можно разделить по цене, ассортименту, типу и способу крепления, видам кронштейнов и крепления направляющих и профилей, мы можем помочь купить вентилируемый фасад и предложить недорогую комплектацию фасада со склада в Москве, мы предлагаем:

Кронштейны усиленные
Кронштейны несущие
Кронштейны крепёжные
Кронштейны угловые
Профиль для вертикальных систем
Профиль для межэтажных систем в плиты перекрытия
Профиль для горизонтальных, горизонтально-вертикальных перекрёстных систем
Комплектацию крепежом

Инженерные работы
Проектирование фасада
Проектирование КМД

Комплектация фасадных систем в Москве (вентилируемые фасады)

Для комплектации системы вертикальной Силма, достаточно определить размеры необходимого материала и подобрать нужный профиль для фасада, в случае с металлокассетами и фиброцемента заводских размеров, измениться в комплектации систем НВФ – может лишь ширина направляющей. Крепление панелей в Силма может быть как вертикальное на Т-профиль, так и на Г- профиль. В перекрёстной системе крепление при комплектации фасадной системы в Москве, может измениться профиль П-образный или Z- образный, если П- образный служит креплением между краями плиты, шириной не менее 80 мм. в случае с металлокассетами или керамогранитом, достаточно профиля 50*20, 60*20 мм. Фасадные системы в Москве можно купить в компании “Оптима Фасад”

Межэтажная фасадная система комплектация

Основными различиями при комплектации фасадных систем, следует уделить время межэтажной фасадной системе в крепление плиты перекрытия – в чем разница ? Система плиты перекрытия отличается по сечению направляющих и профилей ( толщина направляющих) также межэтажная система крепиться только лишь в перекрытие. Существует такое понятие как комбинированнная межэтажная система крепления – но это понятие всё равно не так надёжно и устойчиво при невозможности крепления в основание. Почему происходит так, что не получается установить и купить классическую систему вертикальную ? При строительстве фасадов закладывают плохие ( слабые данные по нес. способности) материалы пеноблоки D-500 и менее, пустотелые кирпичи, другие материалы не подходящие под системы. В таком случае стоит заказать фасадные системы межэтажные, комплектацию системы в Москве, мы выполняем сложные задачи по фасаду, поэтому мы поможем купить в “Оптима Фасад”разумные системы крепления и комплектации фасада из которых:

Виды комплектации систем перекрытия

Крепление в плиты перекрытия
Изготовление профиля до 6 метров
Изготовление усиленных кронштейнов
Установка системы по перекрытию более 4 метров
Производство усилителей анкерного крепления
Производство силовых закладных
Изготовление доборных элементов

Мы производим системы крепления фиброцемента, плит и панелей, металлокассет, керамогранита, мармарок, камня натурального, клинкера, и другие системы крепления облицовочных материаалов а также проектирования узлов, монтажных схем, моделей фасада в 3D

Конструкции фасадной системы Primet. Обзор типов конструкций

Компания ООО Ю-МЕТ производит три конструктивных типа систем навесных вентилируемых фасадов, основанных на применении элементов, выполненных из оцинкованной и нержавеющей стали.

Горизонтально-вертикальная конструкция

Горизонтально-вертикальная фасадная система представляет собой перекрестный каркас из Г-образных, П-образных профилей, кронштейнов и кляммеров.

Горизонтально-вертикальная конструкция допускает следующие виды облицовки фасада:

Керамогранит;
Фиброцементные плиты;
Металлические кассеты;
Клинкер / бетонная плитка.

Вертикальная конструкция

Основу вертикальной конструкции вентилируемого фасада составляет Т-образный несущий профиль.

Кроме того, в комплект входят обыкновенные или усиленные кронштейны, а также крепежные элементы.

Виды облицовки навесного фасада:

Керамогранит;
Фиброцементные плиты;
Металлические кассеты;
Металлический сайдинг;
Клинкер / бетонная плитка.

Межэтажная конструкция

Межэтажная фасадная система — вид подконструкции вентилируемого навесного фасада с креплением в межэтажные перекрытия.

Такие системы применяются на монолитно-каркасных зданиях с заполнением стен пено- или газобетонными блоками.

Виды облицовки фасада:

Керамогранит;
Фиброцементные плиты;
Металлические кассеты;
Клинкер / бетонная плитка;

Высокое качество фасадных систем Primet

Механическая безопасность фасадных конструкций, их прочность и устойчивость, соответствие требованиям пожарной безопасности подтверждены технической документацией на продукцию, выполненной с учетом требований нормативных документов.

Преимущества фасадных систем Primet:

все элементы системы соответствуют стандартам качества по толщине, геометрии, окрасу;
собственное производство конструкций из оцинкованной стали обеспечивает поддержание невысокой цены;
широкий ассортимент стандартных профилей и комплектующих для навесных фасадов с возможностью индивидуального заказа;
конструкция долговечна, с длительным сроком безремонтной эксплуатации;
проведение работ по монтажу и демонтажу системы производится быстро в любую погоду;
компания имеет свой цех порошковой окраски и предлагает широкий диапазон цветов для элементов подсистемы;
конструкция обеспечивает теплосбережение и звукоизоляцию;
системы Primet предполагают возможность облицовки фасадов различными материалами.

Благодаря надежной конструкции, простоте сборки и невысоким ценам наши фасадные системы являются наилучшим вариантом при реконструкции и строительстве зданий. Высокое качество систем навесных фасадов Primet подтверждено реальным применением на жилых, административных, промышленных объектах во многих городах Юга России, Москвы и Московской области.

Обзор фасадных систем

При правильном выборе фасадной системы решаются вопросы не только функциональности здания и его срока эксплуатации, но также привлекательности внешнего вида, что имеет большое значение для целого ряда жилых и нежилых помещений.

Поскольку фасадные работы являются заключительным этапом процесса строительства, то для их выполнения нужно использовать современные материалы высокого качества, а также нанимать квалифицированных и опытных работников.

В настоящее время на рынке строительных материалов представлено множество фасадных систем, которые можно подразделить на два основных типа:

вентилируемые;
невентилируемые.

При рассмотрении данных типов многие владельцы зданий жилого и промышленного назначения склоняются в пользу вентилируемых фасадных систем, несмотря на то, что они стоят несколько дороже невентилируемых аналогов. Это связано с высоким качеством материалов, которые применяются при изготовлении вентилируемых фасадов, а также длительным сроком использования такой фасадной системы.

Среди вентилируемых фасадов большой популярностью пользуется навесной фасад, который даёт возможность для экономии энергии. С его помощью можно в значительной степени утеплить практически любое здание или сооружение. Кроме того, с помощью навесного фасада отлично скрываются мелкие неровности и шероховатости поверхности.

Также в современном строительстве широко используется фасад из композитных панелей и сайдинга. В состав композитных панелей входит алюминий и термопластичная прослойка. Если рассматривать сайдинг, то он может быть металлическим и виниловым.

Металлический сайдинг – панели, в производстве которых используется оцинкованная сталь или сплав полимерного покрытия с алюминием. Такой сайдинг является устойчивым к воздействию влаги, температурным перепадам, лучам солнца и механическим повреждениям. В случае неправильного монтажа металлического сайдинга металл может подвергнуться воздействию коррозии.

Виниловый сайдинг – панели из ПВХ, которые легко монтируются, но являются очень уязвимыми к пыли, что вынуждает использовать специальные моющие средства при уходе за ними. Поскольку в составе винилового сайдинга находятся различные химические вещества, его не следует использовать в тех помещениях, в которых длительное время будут находиться люди, страдающие аллергией.

Инновацией на рынке технологий строительства можно считать такой фасадный материал как фиброцементные панели, в изготовлении которых используются материалы, изготовленные из специального цемента. Такой цемент разработан в соответствии с новейшими достижениями в сфере нанотехнологий. Кроме того, в производстве данных панелей используется специальный защитный слой, не поддающийся процессам выгорания и выцветания.

Технология монтажа вентилируемых фасадов

Вентилируемый фасад является сложной системой, не терпящей ошибок в процессе проведения монтажных работ, поскольку это отражается на сроке использования фасадной системы. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы не было нарушений в технологии монтажа вентилируемого фасада, а применяемые в процессе установки материалы имели высокое качество.
Перед монтажом данного фасада проводятся подготовительные работы, состоящие из нескольких этапов:

Подготавливают техническую документацию.
Обозначают границы небезопасного участка на строительном объекте.
Подготавливают и осматривают фасадные подъемники, смотреть.
Проводят разметку мест на здании, где будут установлены кронштейны.
Монтажные работы проводят также в определённой последовательности:
Посредством перфоратора в стене здания сверлят отверстия.
Устанавливают паронитовые прокладки под кронштейны через дюбель (анкерный).
Закручивают дюбели при помощи шуруповёрта, устанавливая несущие кронштейны.
Монтируют теплоизоляционное покрытие.
Навешивают через прорези в кронштейнах плиту утепления.
Осуществляют монтаж направляющих профилей посредством их крепления к регулирующим кронштейнам.
Устанавливают кондиционер на вентилируемом фасаде.
Монтируют облицовку из того или иного материала.

Нужно иметь в виду, что монтаж облицовки должен проводиться в соответствии со схемой установки вентилируемого фасада. К примеру, керамогранитные плиты и прочие материалы нужно монтировать после того как установлены и закреплены на профиле концевые кляммеры.

Загрузка …

Статьи по теме:

Алюминиевые профильные системы для навесных вентилируемых фасадов

Одна из по-настоящему «разумных» систем. Узлы собираются достаточно легко, монтаж понятен на интуитивном уровне. Это позволяет выполнять установку подсистемы быстро и в большинстве случаев безошибочно.

Подробнее

Фасадные системы ГраДо

Компания «Юкон Инжиниринг» начала работать на отечественном рынке в 1994 году. Каталог продукции предприятия включает множество наименований, в том числе подсистемы для вентилируемых фасадов.

Подробнее

Фасадные системы U-kon

Компания «ОЛМА» — российский производитель вентилируемых фасадов, для изготовления которых используется нержавеющая и оцинкованная сталь со специальным полимерным покрытием.

Подробнее

Фасадные системы ОLМА

Фасадные подсистемы, выпускаемые заводом «Реалит», успешно прошли комплекс необходимых испытаний и доказали 100% соответствие заявленным характеристикам.

Подробнее

Фасадные системы Реалит

Использование фасадных подсистем «ИСМ», монтирующихся только в межэтажные перекрытия, позволяет решать задачи по реконструкции фасадов старых зданий.

Подробнее

Фасадные системы ИСМ

Компания «Алюмак» сотрудничает с ведущими производителями систем навесных вентилируемых фасадов, предлагая своим клиентам стальные и алюминиевые подсистемы для всех видов облицовочных материалов по ценам изготовителей.

Одним из видов деятельности компании «Алюмак» является проектирование, изготовление и монтаж профильных систем для навесных вентилируемых фасадов. Подсистема может быть разработана в виде самостоятельного продукта или в комплекте с отделочным слоем, утеплителем и доборными элементами.

На основании исследований состояния наружных стен объекта, замеров геометрических параметров объекта, пожеланий клиента, мы предлагаем наиболее оптимальное решение для конкретного заказа с учетом:

типа алюминиевых профилей в зависимости от соотношения цена/качество;
способ крепления системы – на стену либо в межэтажные перекрытия;
выбора утеплителя и облицовочного материала;
требуемой величины зазора между навесным и существующим фасадами.

Мы сотрудничаем с ведущими производителями алюминиевых профильных систем для НВФ по прямым соглашениям и дилерской стоимости. Поэтому цены на нашу продукцию доступны, обоснованы, прозрачны.

Типы фасадных систем от компании «Алюмак»

Для каждого объекта подбираем самый практичный и выгодный вариант, например такие:

Подсистема ГраДО с вертикальными несущими направляющими. Крепежные кронштейны снабжены удлинителями для увеличения вылета до 460 мм. Основание крепежа имеет продольную щель для регулировки его положения в горизонтальном направлении.
Алюминиевая система U-kon высоко технологична, отлично подходит для крепления любых отделочных материалов. Широкий выбор направляющих профилей зависимо от типа поперечного сечения. Надежная конструкция крепежного блока помогает НВФ выдерживать высокие нагрузки.
Подсистема OLMA – легкая, прочная, простая в сборке и монтаже. В конструктивном плане направляющие и кронштейны унифицированы под все типы подсистем OLMA. Рекомендована к применению в регионах с повышенной влажностью и значительными атмосферными нагрузками.
Фасадная система РЕАЛИТ содержит семь типов кронштейнов, что позволяет использовать утеплители с разной толщиной. Имеет низкий коэффициент по теплопроводности из-за применения вспученного поливинилхлорида в качестве уплотнителей.
Для изготовления подсистемы ИСМ применяется не только алюминий, но также нержавеющая или оцинкованная сталь. Монтируется только в межэтажные перекрытия. Высокие показатели по прочности, надежности, устойчивости к влаге и агрессивным воздействиям.

Мы принимаем заказы на изготовление подсистем для НВФ по готовому проекту заказчика. А также работаем «под ключ» – от замеров и обследований до передачи полного комплекта профильной системы навесного вентфасада с сопроводительной документацией.

Видео

Фасадные конструкции: понятие и виды

Содержание статьи:

Фасадные конструкции – распространенные изделия, которые применяются для облицовки фасадов различных зданий на этапах строительства, а также при проведении реконструкции. Такие облицовочные системы отличаются большим количеством преимуществ, они надежно защищают стены домов от различного внешнего воздействия, придают зданиям привлекательный внешний вид.

Фасадная система и конструкция – понятие, которое обычно используется для обозначения современных навесных вентилируемых фасадов, считающихся самым качественным, надежным и долговечным вариантом отделки стен, среди представленных на рынке.

Особенности фасадов

Качественные навесные фасадные системы могут серьезно различаться между собой. Такие системы включают в себя несколько основных элементов или слоев, каждый из которых выполняет строгий набор функций. При грамотном монтаже и подборе материалов, фасадные конструкции способны надежно защищать стены домов и придавать им визуальную привлекательность на протяжении продолжительного срока эксплуатации.

Среди важных особенностей таких облицовочных систем следует отметить их не требовательность к качеству внешних стен. Такая отделка может устанавливаться на фасады, имеющие незначительные дефекты и неровности без предварительной подготовки.

После установки всех слоев системы, любое здание получит дополнительные теплоизоляционные характеристики и качественную защиту от любых негативных влияний окружающей среды, будь то осадки, сильный ветер, перепады температуры или солнечный свет.

Навесные фасады устанавливаются таким образом, что между их внешним облицовочным слоем и поверхностью стен остается небольшое пустое пространство, через которое будет циркулировать воздух, обеспечивая вентиляцию стен.

При необходимости, во время монтажа таких облицовочных систем, в их состав может быть включен слой утеплительного материала. Собственникам следует помнить, что теплоизоляция стен обеспечивает не только сохранение тепла и снижение затрат на отопление в зимнее время года, но также предотвращает быстрое и чрезмерное нагревание внутренних помещений в жаркие летние месяцы.

Преимущества навесных систем

Большая популярность и стремительное распространение навесных вентилируемых фасадных систем связана с наличием у такого варианта облицовки большого числа положительных качеств. В таблице ниже перечислены основные достоинства современных облицовочных систем.

Характеристики	Описание
Вентиляция.	Благодаря особенностям конструкции, современные вентфасады обеспечивают постоянную вентиляцию поверхностей внешних стен, благодаря которой на поверхностях дома не будет скапливаться влага, способная причинить ощутимый вред строительным элементам.
Утепление.	При грамотном подборе и монтаже утеплительного слоя из минеральной ваты или пенопласта, здание получает значительное улучшение теплоизоляционных характеристик.
Защита от осадков.	В качестве внешнего облицовочного слоя навесного фасада принято использовать качественные, надежные и долговечные материалы, обеспечивающие хорошую защиту от любых негативных воздействий. Больше осадки не будут причинять вреда внутренним конструкциям строения и внешнему виду облицовочного слоя.
Паропроницаемость.	Система навесного фасада отличается отличными характеристиками паропроницаемости. Данный вид внешней облицовки не будет препятствовать испарению влаги, скапливающейся на утеплителе и на внешних стенах здания.
Стойкость к перепадам температуры.	Навесные фасадные конструкции выстраиваются и устанавливаются таким образом, чтобы в процессе сезонных перепадов температуры, расширяющиеся материалы не деформировались, не повреждались и не трескались.
Пожарная безопасность.	При установке вентфасадом принято использовать материалы, которые либо вовсе не подвержены горению, либо могут гореть только при очень высоких температурах.
Звукоизоляция.	Материалы навесных фасадов обеспечивают не только качественные параметры сохранения тепла, но и снижают уровень шума, проникающего внутрь помещений с улицы.

Все перечисленные достоинства делают современные фасадные конструкции наиболее предпочтительными для облицовки самых разных зданий и сооружений.

Виды систем

В настоящее время на рынке представлено множество разнообразных видов систем навесных фасадов, у каждого из которых есть ряд уникальных характеристик и особенностей. Делать выбор между различными системами нужно на основе индивидуальных характеристик облицовываемого сооружения.

Система «Союз»

Современные системы «Союз» появились на отечественном рынке в 2005 году и достаточно быстро обрели значительную популярность у собственников частных домов.

Данные системы часто называют оптимальными по соотношению цены и качества. Все технические и конструктивные решения в таких фасадах отличаются простотой и экономичностью, что, впрочем, не оказывает негативного влияния на функциональности облицовки и ее эксплуатационные характеристики.

Большая популярность объясняется также возможностью проведения монтажа только собственными силами, без привлечения специалистов, услуги которых могут стоить достаточно дорого для среднего владельца частного дома.

Комплектация фасада «Союз» может определяться на основе особенностей отделываемого строения. Под маркой бренда выпускают несколько систем с различной комплектацией и используемыми материалами.

Система Фасст

Структура системы Фасст

Фасст, как и облицовка Союз, считается универсальным решением для облицовки различных объектов. Основным отличием вентфасада Фасст от других систем на рынке является то, что производители сделали ставку на теплоизоляционные характеристики своих изделий. Благодаря этому, установка такого навесного фасада дает возможность раз и навсегда решить любые вопросы с теплоизоляцией даже в регионах с самыми неблагоприятными погодными условиями.

Благодаря малому весу, Фасст можно использовать как для облицовки новых строений, так и для отделки старых домов в процессе их реконструкции.

Фасадные системы. Советы специалистов компании ДОМКОМ.

Сделать здание легким, воздушным и практически невесомым – что может быть привлекательней для архитекторов и строителей на сегодняшний день. Ведь фасады из стекла и легкого металла смотрятся очень выигрышно на фоне однообразия серых безликих высоток. Идеи о том, как облачить фасад в стекло начали появляться у строителей и художников еще в середине прошлого века, однако тогда это были лишь робкие попытки осуществить задуманное, сейчас же, с развитием производства алюминиевых профильных систем и конструкций, любую мечту можно сделать реальностью.

Технологический прогресс позволяет воплощать самые смелые дизайнерские фантазии, и сегодня воздушный полупрозрачный фасад уже не чудо, а объективная реальность. Остеклением фасадов как весьма перспективным строительным направлением сейчас занимаются многие строительные фирмы. Более того, растет широта использования таких систем: сегодня их можно встретить не только в магазинах и офисах, но также и в административных зданиях, больницах и даже жилых домах. Ведь разнообразие форм, моделей и цветов фасадных систем просто поражает! Причудливые архитектурные решения не утяжеляют здания, а наоборот делают его более легким и придают изящества и изысканности.

Об алюминиевых фасадных системах подробнее

Как же происходит чудо? Обычное здание вдруг превращается в красивое, невесомое и совершенно потрясающее по своей конструкции и дизайнерским изыскам, меняя прежний внешний вид просто до неузнаваемости. А достигается это благодаря применению очень эффективной современной строительной технологии – использованию в остеклении фасадов алюминиевого профиля. Использовать этот профиль можно практически везде. Если необходимо остекление холодных витрин или установка стекол в конструкцию фасада, требующего низкой теплопроводности.

Алюминиевая фасадная система может быть изготовлена как с утепляющей прослойкой между деталями секции, так и без нее, поэтому отвечает любым требованиям и подходит для использования в жилых отапливаемых помещениях и даже зимних садах. Можно с уверенностью заявить, что алюминиевые светопрозрачные конструкции — неотъемлемый элемент современного строительства.

Фасадные системы из алюминия прекрасно показали себя при строительстве бизнес-центров, банков, магазинов и супермаркетов, а также госпиталей и административных зданий.

Несмотря на то, что сегодня строительные системы представлены различными материалами для оформления и остекления фасадов используется в основном алюминий. Можно, конечно использовать для этой цели профили ПВХ, но их монтаж и изготовление приемлемо только для конструкций высотой до 2500 мм (то есть до 2,5 метров). На большей высоте эти профили уже не справляются с нагрузкой и могут быть опасны для окружающих. Преимущество же алюминия очевидно – этот металл намного прочнее, совершенно безопасен экологически, тугоплавок и абсолютно пожаробезопасен. Если же говорить о сроке службы алюминиевых профильных систем, то минимальный определяется величиной 50 лет. Другими словами, вы устанавливаете алюминиевые фасады раз и навсегда, и мало какие природные условия смогут как-либо нарушить внешний вид вашего здания. Кроме того, фасадные системы из алюминия отличаются не только отличными техническими характеристиками, но и великолепным внешним видом.

Неоспоримым достоинством применения алюминиевых профилей для фасадных конструкций и входных групп является простота в уходе и неприхотливость. Этот металл не боится ни жары, ни холода, поэтому подходит для любой климатической зоны. Он не подвержен коррозии и даже в случае повреждения защитного окрашенного слоя очень быстро покрывается защитной оксидной пленкой, которая препятствует дальнейшему повреждению металла влагой внешней среды. Алюминиевые фасады экологически безопасны, устойчивы к воздействию кислот, масел и вредных газов, содержащихся в атмосфере, что делает их неприхотливыми и очень удобными в эксплуатации.

Современное строительство просто немыслимо представить без алюминиевых фасадных профилей. Они придают каждому зданию законченный вид и неповторимую индивидуальность.

Что главное в фасаде – стекло или алюминиевый профиль?

Фасадные стекла. «Лицо» здания можно остеклить и вовсе без помощи алюминиевого профиля. Сейчас довольно широко применяется так называемое структурное остекление или безрамное остекление без профиля. При таком способе остекления достигается эффект цельной стены из стекла. Здание кажется как бы игрушечным, воздушным и очень хрупким. Однако не стоит думать, что структурный фасад является непрочным и небезопасным, таким он кажется только на первый взгляд. На самом же деле впечатление обманчиво – безопасность таких конструкций давно уже не вызывает опасений, а прочность и крепость проверены временем.

Стекло для фасадов может быть как совершенно прозрачным, так и тонированным. Тонированные стекла пропускают меньше солнечного света, защищая людей, которые находятся внутри здания от его излишков. Прозрачные же стекла применяются в офисных зданиях и магазинах, где нет необходимости защиты от солнца. Такие стекла создают у людей ощущение близости с природой и неизменно улучшают настроение и работоспособность.

Кроме того, стекло имеет очень важное значение в защите от шума, поскольку обладает выраженными звукоизоляционными свойствами. Звукоизоляция зависит от толщины стекла или стеклопакета, а также от расстояния между стеклами и количества воздуха между ними. Прочность стекол также может быть различной и зависит от желания заказчика и назначения самого здания.

Фасадные профили

Для остекления фасадов зданий применяются не только стекла, в большинстве случаев фасады выполняются с помощью алюминиевых профильных систем и безопасного закаленного стекла. От оконных профилей они отличаются большей несущей способностью, кроме того, с их помощью можно конструировать различные фасады и даже делать светопрозрачные крыши. Алюминиевые системы и стеклопакеты позволяют надежно защитить внутреннее пространство здания от потери тепла, не создавая излишнюю влажность.

Свойства алюминия позволяют использовать его в фасадном остеклении усиливая таким образом прочность и долговечность конструкций, сохраняя красоту и безопасность здания на протяжение многих лет. Невероятная гибкость такого профиля обеспечивает архитекторам простор для фантазии, предоставляя возможность осуществить самые смелые и сложные проекты с минимальными затратами времени и сил.

Общие технические характеристики алюминиевых фасадных профилей

Алюминий характеризуется высокой стойкостью как к механическим повреждениям, так и к воздействию окружающей среды. Этот металл обладает устойчивостью к пыли и атмосферной влаге, а также способен защитить внутреннее помещение от шума и ветра.

Фасадные системы из алюминия абсолютно пожаробезопасны. Температурные перепады, которым они могут подвергаться значительно превышают максимально возможную температуру в обитаемых частях нашей планеты. Только во время технологического процесса металл подвергается воздействию жара в 200 градусов и это далеко не предел.

Алюминиевые фасады просты и надежны в эксплуатации, не требуют никакого дополнительного ухода и характеризуются длительным сроком службы. Кроме того, есть возможность выбирать цветовые решения в любой гамме, что обеспечивает универсальность использования профилей и их функциональность.

Заполнение фасадных систем из алюминия также может быть различным: обычным листовым стеклом, тонированным, узорчатым, закаленным или триплексом. Возможно использование стеклопакетов и сэндвич-панелей.

Кроме того, универсальность профилей и их конструкция позволяет осуществлять всевозможные комбинации систем и разнообразной фурнитуры, а также монтировать окна и двери таких типов, как поворотной, поворотно-откидной и откидной (для фрамуг).

Алюминиевые фасады представляют собой самонесущие конструкции, которые позволяют создавать самые разнообразные конструкции остекления, в том числе и светопрозрачные крыши.

Стоечно-ригельные системы

Системы фасадных алюминиевых профилей бывают нескольких типов, самые распространенные из них стоечно-ригельные, многофункциональные и накладные.

Отличие стоечно-ригельной фасадной конструкции от оконной в том, что вместо горизонтальных импостов в ней используются ригели – более мощные несущие элементы. Это конструкторское решение позволяет наклонять плоскость фасада относительно горизонтальной оси на угол до 15°, не используя при этом дополнительные стойки. Кроме того, данная система позволяет легко монтировать открывающиеся элементы конструкции: окна, двери и входные группы.

Особенность соединения профилей обеспечивает прекрасную дренажную систему – вода по каналам ригелей просачивается в каналы стоек, а оттуда отводится наружу. Небольшая ширина лицевой стороны профилей (50 мм) позволяет создавать максимально легкие и светопрозрачные конструкции. Поскольку система является очень прочной, в качестве заполнения могут быть использованы не только стекла, но и стеклопакеты и даже сэндвич-панели. По теплоизоляционным свойствам предлагаемые для таких систем профили относятся к 1 или 2 классу.

Фасадная алюминиевая система GUTMANN F50

Фасадная алюминиевая система серии F50 является одной из самых удобных и универсальных фасадных профильных систем на рынке. Основным достоинством профилей этой серии является то, что профили, стойки и ригеля в ней одинаковые. Лицевая ширина составляет 50 мм, при том, что монтажная ширина стойки может быть различной и варьировать от 30 до 195 мм.

Совместимость стойки и ригеля позволяет добиться практически полного отсутствия отходов, поскольку нет необходимости подрезать ригель и заниматься обработкой профиля. Это позволяет сократить номенклатуру элементов конструкции и оптимизировать складской запас. Сборка не требует фрезеровки стоечного и ригельного профилей. Конструктивное решение терморазрывов и уплотнений позволяет достичь высоких показателей по отводу конденсата и теплотехнике.

Профили стойки и ригеля с радиусом кромок со стороны помещений при неизменной монтажной ширине составляют не более 0,5 мм для безупречного зрительного соединения ригеля. При этом внутренняя поверхность стойки и ригеля расположены в одной плоскости. Система может применяться для вертикальных и наклонных фасадов из алюминия и стекла с охватом одного или несколько этажей, при высоте здания до 100 м.

Основные характеристики фасадной системы серии F50:

Коэффициент теплопроводности: от 0,9 до 1,4 Вт/м2°К;
Ширина лицевой поверхности: 50 мм;
Глубина заполнения: от 8 до40 мм;
Диапазон моментов инерции несущих профилей Jx:от 11 до 680 см4.

Поскольку стойка и ригель изготавливаются из профиля с одинаковым сечением, удаление влаги из ригеля в стойку осуществляется через специальный пластиковый изолятор ригеля в вертикальный дренажный паз, находящийся в стойке, а уже оттуда выводится вниз.

Эта фасадная система позволяет работать с нестандартно большими фасадами и проемами, так как конструкция внутренней полости профилей позволяет повышать характеристики по устойчивости и плотности путем вставки усилительного элемента из стали.

Наружные прижимные планки бывают с видимыми или скрытыми креплениями, маленькие и большие, сложные и простые. Это позволяет делать простые конструкции индивидуальными, заметными и запоминающимися.

Система F50 может применяться как для вертикальных, так и для наклонных алюминиевых фасадов, охватывая один или несколько этажей при высоте зданий до 100 метров. Виды и формы фасадных конструкций могут быть также разнообразными: радиусные, угловые (с внутренним и наружным углом), наклонные и другие. Кроме того, возможно изготовление структурного и полуструктурного фасада различных форм и модификаций.

Причины популярности алюминиевых фасадных систем серии F50

Компания Gutmann была основана в 1937 году небольшим заводом по производству проволоки из легких металлов. Уже через сорок лет в 1976 она смогла вывести на рынок первое окно из дерева и алюминия, положив тем самым начало отрасли по производству системных профилей. Сегодня строительные объекты, выполненные с использованием продукции компании Gutmann, есть по всему миру, что говорит о высочайшем качестве продукции, безопасности и надежности их профильных систем. Благодаря постоянной работе инженеров и архитекторов, компания имеет возможность совершенствоваться и постоянно обновлять ассортиментный ряд своей продукции.

Использование алюминиевых фасадов GUTMANN дает сегодня и российским архитекторам и строителям реализовывать самые смелые идеи, предоставляя практически полную свободу при проектировании. Алюминиевые профили для фасадов компании Gutmann производятся по лицензионной технологии на российских заводах, при изготовлении используется только качественное немецкое оборудование и комплектующие или аналоги, имеющие такие же показатели качества, как у фирмы-производителя.

Все элементы фасадных систем проходят обязательный контроль качества в Германии. Это позволяет предоставить клиентам высококачественный западный продукт, конкурирующий по цене с системами отечественных производителей.

Кроме того, одним из важнейших конкурентных преимуществ профилей является относительная простота изготовления конструкции на его основе. Поэтому со сборкой и монтажом может справиться даже компания, не имеющая большого опыта в работе с алюминиевыми конструкциями.

В современных высотных сооружениях применяют только фасадные системы из алюминия, поскольку они выдерживают большие нагрузки, действующие на высоте, сохраняя при этом легкость и воздушность внешнего облика здания с минимальным снижением светового проема. Благодаря легкости алюминия существенно снижается нагрузка на перекрытия и фундамент, облегчается транспортировка и монтаж. Современная фасадная профильная система Gutmann позволяет найти индивидуальный подход к любому архитектурному замыслу, одновременно давая возможность строителям и монтажникам выполнить даже большой объем работ быстро и легко.

Сегодня все больше архитекторов по всему миру выбирают для своих объектов профили компании Gutmann. Самый характерный пример – здание бизнес-центра Indigo Tower в Дубае, построенное в 2009 году. Объект, несомненно, отличается сложностью выполнения и высотностью, что, безусловно, говорит о высочайшем качестве фасадных систем компании.

Алюминиевые фасадные системы GUTMANN – лицо будущего

Современный стиль невозможно себе представить без алюминиевые фасадные системы. Огромные поверхности, заполненные стеклом, создают в помещениях атмосферу легкости и воздушности, заставляя людей почувствовать, что они словно парят над окружающим их пространством. К тому же, такие конструкции создают в помещениях атмосферу, близкую к природе, что повышает работоспособность и поднимает настроение. А внешний вид стеклянного фасада неизменно ассоциируется с успехом, современностью и развитием технологий.

Все конструктивные решения компании соответствуют требованиям европейских (DIN) и российских стандартов. Конструкции успешно прошли испытания в Научно-исследовательском институте г. Розенхайма (Германия) и Научно-исследовательском институте строительной физики (Россия). Благодаря высокому качеству, отличным техническим характеристикам и большим возможностям для проектирования, система GUTMANN поможет воплотить в жизнь самые смелые решения.

Фасадные системы алюминиевых профилей GUTMANN позволяют конструкторам, дизайнерам и архитекторам создавать всевозможные вертикальные поверхности, остекленные в соответствии с новейшими дизайнерскими тенденциями. Это могут быть как причудливо изогнутые фасадные решения, так и витиеватые углы с поворотами и даже светопрозрачные крыши. Ведь разнообразие модификаций и вариантов конструкций систем фасадных профилей открывает поистине безграничные возможности.

Изготовленные по современным технологиям алюминиевые профильные системы серии F50 позволяют значительно повысить тепло- и звукоизоляцию внутренних помещений, создавая прекрасную защиту от погодных условий, атмосферной влаги, а также пыли и шума. Кроме того, они неприхотливы в использовании и имеют очень длительный срок эксплуатации. Применение прозрачных элементов фасада позволяет эффективно использовать дневное освещение внутри зданий, а, значит, экономить энергоресурсы, что, несомненно, делает эти профильные системы системами будущего.

Фасадные системы: виды и особенности | mastera-fasada.ru

Фасадные системы и конструкции в настоящее время широко используются и для отделки фасадов зданий, которые строятся, и в тех случаях, когда ремонтируются и реконструируются старые дома. Одной из причин активного применения навесных вентилируемых фасадов можно назвать удобство во время монтажа и дальнейшего обслуживания.
Кроме того к серьезным достоинствам можно отнести то, что вентилируемые фасады весьма нетребовательны к предварительной подготовке наружных стен.
Комплексная фасадная система

Описание

Важным для навесных фасадных систем является то, что они имеют относительно невысокую цену и системы обслуживания фасадов тоже недороги и находятся в пределах доступности.
Все дефекты, которые имеет стена, системы фасадные скрывают. Кроме того они представляют более эффективный и дешевый способ отделки, по сравнению в частности с покраской или «мокрым» фасадом. И еще, вентилируемый фасад – прекрасная возможность для реконструирования стен.
Стена все время находится в сухом и теплом состоянии, потому что навесные системы сконструированы таким образом, что они служат защитой от колебаний температуры. Водяные же пары, просачивающиеся изнутри, с помощью воздушного зазора удаляются в атмосферу. При этом, не скапливаясь в теплоизоляционном слое.
В летнее время вентилируемый фасад служит солнцезащитным экраном.

Внимание: Воздушный зазор представляет собой вытяжной канал, в котором работает восходящий поток, уносящий из здания тепловые излишки. Поэтому утеплитель должен монтироваться качественно, без возможностей оторваться и закупорить воздушный зазор.

Чем же хороши навесные вентилируемые фасады по сравнению с другими? Какие преимущества дает монтаж фасадных систем?

Преимущества навесных фасадов

Красивый навесной фасад здания

Термоизоляция. Совместно применяется специальная профильная система для монтажа вентилируемых систем и теплоизолятор. Они обеспечивают возможность для естественной вентиляции фасада.
Теплоизоляция. Утеплитель, например марки rockwool, защищен от атмосферных осадков, а самое главное от конденсирования внутренней влаги.
Этот конденсат значительно снижает именно те положительные качества утеплителя, отвечающих за теплосбережение.
Профильная система вентфасада совместно с утеплителем, существенно сокращает расход энергии, направленной на отопление.
А еще дает возможность для уменьшения толщины внешних стен, тем самым значительно уменьшает нагрузку на фундамент.
Защита от атмосферных осадков. Основной несущий профиль вентилируемого навесного фасада спроектирован особым образом.
При попадании на фасадную поверхность влаги, происходит ее быстрое удаление в дренаж. Она не попадает на поверхность утеплителя и тем более стены здания.
Удаление водяных паров. Во время эксплуатации здания в его стенах образуются водяные пары. Их удаление происходит с помощью метода естественной вентиляции, которая предусмотрена в системе навесного вентилируемого фасада.
Это значительно улучшает те свойства стен, которые отвечают за теплоизоляцию. Тем самым соблюдая обеспечение комфортного температурного режима внутри здания.
Термические деформации. Профильная система, которую имеют навесные вентилируемые фасады, обладает специально разработанной схемой монтажа.
Поэтому те термические деформации, которые возникают во время суточных или сезонных температурных перепадах, поглощаются этой профильной системой.
В результате этого, материалы облицовки и несущие конструкции избегают внутреннего напряжения.
Пожаробезопасность. Все материалы, из которых состоит навесной вентилируемый фасад, относятся к той категории, которая называется трудносгораемой.
Или, что еще лучше, несгораемой и препятствующей распространению огня.
Звукоизоляция. Навесной вентилируемый фасад и теплоизолятор применяются совместно и между ними есть воздушный зазор.
Такая система имеет отличную звукоизоляцию, потому что фасадная отделка, как и теплоизоляция, обладают звукопоглощающими свойствами широкого диапазона частот.

Виды фасадных систем

Фасадная система «Союз»

Структура системы «Союз»
Фасадные системы Союз освоили рынок навесных фасадов, начиная с 2005 года.
Чем же они отличаются?

Соотношение цена/качество оптимально. Простые и оригинальные конструктивные решения представляют системы как очень экономичные. Если сравнивать с системами, также использующие оцинкованные и коррозионно стойкие стали, имеющие полимерное покрытие.
Удобны, просты и быстры в монтаже. Это возможно благодаря логичности и понятности систем, наличие усиленных элементов конструкции позволяет сделать шаг крепления больше. Это приводит к снижению трудозатрат, экономии времени и крепежных элементов.
Позволяет проводить облицовку фасадов любой сложности. Системы обладают несколькими видами подконструкций.
Высокая надежность. Заключения экспертов разрешают использовать системы для высотных зданий и под действием серьезных ветровых нагрузок.
Использование в сейсмически активных районах. Проведенные динамические испытания рекомендуют использовать некоторые системы «Союз» при сейсмической активности до девяти баллов.
Системы «Союз» имеют всю необходимую техническую документацию, в том числе имеется и техническое свидетельство на фасадную систему.

Фасадная система «Фасст»

Структура системы «Фасст»
Фасадные системы Фасст – системы, предназначением которых является повышение теплозащиты наружных стен, которые ограждают жилые и общественные здания. Стены могут быть выполненными из бруса или быть кирпичными, бетонными и т.п.
Они могут применяться как при строительстве зданий, так и во время реконструкций ужу существующих. К несомненным достоинствам этих систем можно отнести возможность монтажа прямо по наружным стенам. И не требуется ремонт внешних стен при реконструкции здания.
Характеристики фасадных систем «Фасст»:

Защита стен от негативных внешних воздействий.
Повышение эстетических качеств.
Применение материалов имеющих полимерное покрытие и без него.
Долговечность. Сроки эксплуатации систем, где используется нержавеющая сталь – неограниченны. В том случае если сталь оцинкована – 50 лет и более.
Фасадная система Фасст – система, тип которой горизонтально-вертикальный, отличающийся тем, что у него наибольшая надежность и прочность.

Фасадная система «Металл-профиль»

Фасад Металл-профиль – энергосбережение
Фасадные системы Металл-профиль – системы, являющиеся современными конструкциями, имеющие высокие эстетические и теплотехнические характеристики. Могут быть смонтированы на любые виды зданий, будь то жилье, здания промышленного или административного назначения, склады.
Причем это может быть сделано как на строительном этапе, так и при реконструкции.
Характеристики системы:

При монтаже располагается в вертикальном, горизонтальном или перекрестном направлениях.
При облицовке может использоваться металлический сайдинг, линеарные панели, профнастил, фасадные кассеты и керамогранит. С помощью фасадной системы «Металл-профиль» можно оформить любое строение и реализовать практически любую архитектурную идею.
С помощью утеплителя и воздушной прослойки реализуется эффект термоса, тем самым снижая затраты на отопление. Очень эффективно в сочетании с ним применяется пофасадное регулирование систем отопления.
Монтаж может быть осуществлен независимо от времени года.
Соблюдается экологическая безопасность, поэтому осуществляется строгий контроль за наличием необходимых сертификатов соответствия всем строительным нормам.

Навесная система Marmoroc

Фасад отделанный плиткой марморок
Фасадная система Марморок – это конструкция, которую составляет несущий каркас и теплоизоляционный экран. На каркас монтируется защитный экран, который собирается малоформатными плитками, состоящими из смеси бетона и мраморной крошки.
Наличие кирпичной структуры, двух вариантов для фактуры поверхности и широкой цветовой палитры, предоставляют прекрасную возможность для выполнения самых сложных архитектурных проектов.
Фасадную плитку легко резать, это помогает в подгонке размеров для монтажа окон и дверей. Налажен выпуск угловых фасадных плиток. Могут применяться декоративные элементы из различного материала, как и сочетаться с другой облицовочной системой.

Навесная система OLMA

Фасад, отделанный системой Олма
Фасадная система Олма – система, отличием которой можно назвать возможность устанавливать кронштейны не строго по вертикали. Это особенно актуально, если кронштейны монтируются в бетон, так как арматура не позволяет установить их точно. И процесс монтажа стальных конструкций «ОЛМА» выглядит простым и быстрым по сравнению с монтажом алюминиевых конструкций.
В фасадных системах «ОЛМА» могут быть использованы все известные облицовочные материалы: камень, керамогранит, фиброцементные плиты, композит, фасадная доска и прочие. С помощью систем «ОЛМА» можно выровнять стену, кривизна которой составляет до 16 см.
Расстояние между облицовочным материалом и стеной может составлять 42,5 см. В системах «ОЛМА» используются телескопические кронштейны, имеющие специальный компенсатор угла, нивелирующий углы установки облицовки (до 20 градусов), выводя его в ровную плоскость.

Навесная система « Полиалпан»

Дом, облицованный фасадными панелями Полиалпан
Фасадная система Полиалпан – система, принципиальное отличие которой от прочих систем, заключается в строении облицовочных панелей.
В них есть теплоизолирующий слой, поэтому температура воздушного зазора несколько больше чем температура в атмосфере. Это дает возможность уменьшить слой утеплителя.
Панели для облицовки имеют три слоя. Наружным слоем является лист металла, лицевая поверхность которого декорирована под различные материалы. С двух сторон лист покрывается лаком при термическом воздействии. В стандартную гамму, которую имеет лаковое покрытие входит 20 цветов.
Слой теплоизоляции может иметь толщину 2,5 и 4 см. Это полиуретан, достаточно большой плотности, который прочно скреплен со слоями металла. Внутренний слой – это легированная алюминиевая фольга, толщина которой 0,05 мм.

Навесные системы U-kon

Отделка фасада с помощью системы «U-kon»
Фасадная система U-kon по своей сути представляет собой сборный конструктор, при этом сводится к минимуму подготовительные операции. Те операции, которые необходимы для сборки и монтажа фасадов.
Все системные элементы представляются в заводском исполнении, в результате чего монтаж проводится быстро, влияние субъективного фактора сводится к минимуму.
Системы фасадов Юкон отличают различные модификации, позволяющие использовать разные типы облицовки. Это могут быть кассеты с композитными панелями или алюминиевыми листами, плиты керамогранита или керамики. Также возможно применение плоских листовых материалов.
Для каждого типа облицовки разработаны различные методы, что дает возможность для подбора оптимальных технических решений, отталкиваясь от проектных требований.

Навесные системы «ЛАЭС»

Утепление фасадной системой Лаэс
Фасадная система Лаэс имеет своим предназначением утепление и декоративную отделку фасадов. Широкое применение получила для малоэтажного домостроения.
Системы утепления фасадов ЛАЭС – это многослойная конструкция, которая состоит:

Утеплитель, приклеенный и прикрепленный механически, с помощью дюбелей к стене.
Базовый слой, представляющий собой универсальный адгезионный состав, армированный стеклосеткой.
Финишный слой, в качестве которого выступает высококачественная акриловая штукатурка.

Среди прочих преимуществ можно назвать пластичность, возможность создания эксклюзивного облика фасада. Также простоту и удобство в уходе: можно мыть любыми синтетическими средствами.

Совет: В качестве утеплителя следует использовать плиты из пенополистирола или полиуретана. Из-за большей плотности и ровной поверхности штукатурка ляжет гораздо лучше.

Солнцезащитные системы

Металлическая солнцезащитная система
Солнцезащитные фасадные системы применяются в тех случаях, когда здания имеют большую площадь остекления или оно неудачно расположено относительно сторон света.
В результате увеличиваются затраты на электроэнергию для систем кондиционирования.
Задачами таких фасадных систем является:

Уменьшение количества солнечной энергии, попадающей через стекла.
Следствием этого уменьшения – возможность нормализации микроклимата в здании.
Создание визуального барьера между улицей и помещениями внутри.
Создание эстетического эффекта, который создают фасадные солнцезащитные системы.

Фасадные навесные системы от различных производителей

В создании навесных вентилируемых фасадов принимают участие многие производители фасадных систем.
Применение системы Инси

Фасадная система Инси. Системы, где в качестве облицовочного материала используются профнастил, сайдинг или фасадные панели и кассеты.
Фасадная система Диат.
Системы, к особенностям которых можно отнести оригинальную конструкцию кронштейнов и кляммеров и также возможность регулировки после монтажа кронштейнов и кляммеров.
Фасадная система Олис.
К ее особенностям относится то, в качестве покрытия служат асбоцементные листы и монтаж производится с закрытыми швами.
Фасадная система Альтернатива. Крепление плит из фиброцемента и асбоцемента.
Фасадная система Corium.
Особенностью этой системы служит использование облицовочной клинкерной плитки под кирпич.
Фасадная система Holzblock.
В качестве облицовочного материала применяется виниловый блок-хаус.
Фасадная система Schuco.
В основе лежит использование алюминиевых профилей для светопрозрачных фасадов на основе стоечно-ригельной системы.
Фасадная система Вектор.
Используются С-образные направляющие и предназначены для покрытия керамогранитом или облицовочным камнем.

Подводим итоги

Архитектура фасадов и фасадные системы в настоящее время существуют во многих вариантах, но отличаются они друг от друга немногим: формой кронштейнов, кляммеров и направляющих, видом облицовочного материала.
Каждую систему сопровождает инструкция по ее монтажу, для качественной сборки системы своими руками. Ну, и конечно, Вы всегда можете ознакомиться с многочисленными фото и видео материалами.

Отзывчивый текстиль против реактивных фасадных систем – Advanced Textiles Source

Research раскрывает возможности создания текстильных обшивок вторых строений, которые можно «контролировать» окружающей средой и предпочтениями пользователя.

Конструкции

спроектированы и построены для обеспечения защиты и комфорта людей. Новое исследование направлено на изменение взглядов на то, как люди могут взаимодействовать со зданиями и зданиями с окружающей средой – не если, а как.

Это исследование демонстрирует, как текстиль может реагировать на раздражители окружающей среды или реагировать на человеческие «просьбы» о тканевом фасаде вести себя определенным образом, вызывать определенное поведение, чтобы обеспечить желаемую среду или защиту.

Вообразимый продукт, являющийся результатом дальнейшего развития этой работы, может быть коммуникационной платформой, которая может быть реализована для различных фасадных или крышных систем. Приложение будет регистрировать все перспективы, на которые способна геометрия, определять движения пользователей и данные об окружающей среде, а также оптимизировать и упрощать отношения между всеми этими факторами. Затем он будет напрямую связываться с системой управления зданием и определять деформацию фасадных элементов. Коммуникационная платформа может быть установлена на смартфонах пользователей или на экранах, установленных в здании.

Спроектированный фасад или крыша не обязательно должны быть очень сложными или геометрически или технологически сложными для этого, но они должны допускать разнообразие, движение, адаптацию и «диалог» с окружающей средой.

Определения «отзывчивый» и «реактивный»

Чтобы сделать термин «отзывчивый» более понятным, необходимо взглянуть на общие подходы к системам затенения. Последние инновации в параметрической архитектуре позволяют создавать точно управляемые и адаптированные фасадные системы, которые реагируют на разнообразные потребности зданий и пользователей.Управление элементами относится как к их форме, так и к производству (индивидуально разработанные блоки, идеально адаптированные к их положению в здании, изготовление с помощью станков с ЧПУ), а также к точному функционированию и синхронизации фасада, что стало возможным с помощью датчиков, исполнительных механизмов, но также путем тщательного исследования на этапе проектирования всех сценариев, в которых система должна функционировать должным образом. Эти сценарии включают различные погодные условия и соответствующие пожелания пользователей здания; поэтому фасад должен обеспечивать хорошо адаптированное состояние / форму для каждого импульса, полученного от пользователя.

На этапе проектирования возможные состояния обшивки здания хорошо документируются; каждая пользовательская команда вызывает ожидаемую реакцию системы и, следовательно, определенную форму фасада. В этом случае пользователь имеет полный и прямой контроль над фасадной системой и технологией, а форма системы зависит от материала снаружи. Точно так же система реагирует и не реагирует.

Фасады, способные взаимодействовать с окружающей средой и способные к адаптивному поведению, считаются адаптивными.В этом случае пользователь не управляет технологией напрямую, а представляет собой изменение окружающей среды, а форма представляет возможности системы, а не результат влияния пользователя. Это возникающее явление, возникающее из-за нестабильности системы, определяемой множеством параметров, взаимодействующих с фасадом, оставаясь открытыми и неопределенными.

Этот сдвиг в перспективе, когда формальность становится поведенческой, а изображение берет верх над движением, помог сузить цель исследования.Были исследованы материальные системы, конфигурации которых допускали неопределенность и присущую им нестабильность, необходимые для постоянной адаптации и самоорганизации в динамичном и меняющемся контексте.

Граничные условия и типология зданий

Огромное количество возможных геометрических форм проекта потребовало определения условных ограничений. Соответственно, были определены типологии зданий, которые могли бы выиграть от многофункциональной адаптивной второй кожи.Типологии убранных верхних этажей, внутреннего двора и убранных нижних этажей в разрезе кажутся главными граничными условиями для реализации желаемой системы. Кроме того, были исследованы ленточные конфигурации, применимые к двухэтажному каркасу здания, поскольку этот вариант был бы наиболее осуществимым для наблюдаемых типологий строительства, перечисленных выше. Первое поперечное сечение здания было выбрано в качестве образца граничных условий, на котором были визуализированы все виды фасада и результаты.

Процесс расследования

В частности, потому что была определена потребность в системе, которая должна неопределенно реагировать на множество импульсов и параметров, было ясно, что фактические элементы фасада должны быть геометрически простыми, с возможностью преобразования в различные виды с минимальными затратами энергии. . Материалы должны работать интерактивно и обеспечивать кинетическое усиление. Поэтому был использован аналитический метод. Представленная рама использовалась для иллюстрации различных возможностей приведения в действие / движения.

Конфигурация образца имеет вертикальные, горизонтальные и диагональные элементы с полужесткими соединениями. Для некоторых опций срабатывания некоторые из этих элементов были удалены; Всего на первом этапе модели было использовано 10 различных вариантов конфигурации.

Кинетика и физические модели

В качестве основной диаграммы вариантов кинетики проводилось различие между реакциями или эффектами движения и срабатыванием или причиной движения. Срабатывание может быть внешним или внутренним: внешнее срабатывание можно разделить на поступательное движение и вращение, а внутреннее срабатывание можно разделить на сжатие, расширение и изгиб.Как было сформулировано ранее, используемый систематический метод продиктовал применение каждого варианта кинетики, перечисленного выше, к каждому из десяти построенных вариантов конфигурации и поиск комбинации с наибольшим количеством возможных перспектив, созданных с помощью простейших и наиболее энергоэффективных исполнительных механизмов.

Тип используемой мембраны также отличается с точки зрения ее допуска к удлинению, некоторые из них изготовлены из стекловолоконной сетки простого переплетения, другие – из эластичного текстильного материала.Модели построены в масштабе 1:10; приведение в действие схематически моделируется либо введением упругих элементов, которые стягивают соединения вместе, либо жестких элементов, которые раздвигают их дальше друг от друга.

Физические модели были построены с целью продемонстрировать разнообразие, допускаемое системой, не через множество типов исполнительных механизмов или их сложность, а через их внутреннее поведение (определяемое взаимодействием между мембраной, контурной структурой, активными изгибающимися элементами и пропорции полос).Вариант «сжатия» оказался типом срабатывания, оказывающим наиболее заметное влияние на геометрию и требующим наиболее энергоэффективного механизма перемещения (система натяжения и освобождения). Построенные конфигурации подвергались сжатию горизонтальных элементов, вертикальных и диагональных составляющих.

Из-за их низкой степени сложности исполнительных механизмов в сочетании с разнообразным набором ориентировочных представлений деформированной геометрии диагональные сжатия, применяемые в слоистых фазах к конфигурациям с предварительно напряженной мембраной, были дополнительно исследованы, сначала в цифровом виде, а затем с помощью макетов.В качестве материала для моделей в масштабе 1: 5 использовался полупрозрачный негорючий стеклоткань ATEX Screen с силиконовым покрытием.

Цифровое представление

Выводы, сделанные на этапе физических моделей, послужили основой для моделирования цифрового моделирования и определили параметры, которые повлияли на создание окончательных форм: жесткость структурных элементов была одним из основных факторов, ответственных за степень адаптации формы. Факторы предварительного напряжения мембраны, а также способ ее крепления к конструкции являются не менее важными параметрами.

Вычислительное исследование:

Была создана библиотека всех 25 возможных деформированных геометрических форм, основанная на той же конфигурации рамы и являющаяся результатом активации одного и того же основного типа привода, шагового двигателя, сближающего сжатые точки. Параметры внешнего вида геометрии в библиотеке представляют возможные состояния одного элемента фасада; вся оболочка здания, состоящая как минимум из семи полос, может принимать различные формы.

Информация о погоде имела решающее значение для процесса разработки фасада.Все геометрические формы в созданной библиотеке были оценены для текущих погодных условий. Они были введены в алгоритм в качестве критериев после извлечения из файла погоды, который предоставляет такую информацию, как скорость ветра, направление ветра, солнечное излучение, уровни влажности и температура.

В соответствии с индивидуальными значениями и положением в предварительно определенном порядке значимости каждому метеорологическому критерию присваивается коэффициент важности. Каждая геометрия оценивается для каждого погодного критерия, и отдельные результаты анализируются по весу соответствующего критерия, чтобы получить окончательную оценку для каждой геометрии для текущих погодных условий.

Например, чтобы определить, есть ли снег, чтобы проверить, может ли текстильный конверт подвергнуться опасности перегрузки, одновременно учитываются факторы влажности и температуры. Точно так же алгоритм может обнаруживать дождь и обеспечивать укрытие на террасе. Конечным результатом оценки погоды является иерархический список всех геометрических форм, от наиболее подходящей до предполагаемой, которая будет вести себя наихудшим образом в текущих метеорологических условиях. Создается первоначальный фасад, состоящий из полос, которые задействуются в форме наиболее подходящей геометрии.

Пользователь имеет возможность в любое время взаимодействовать с фасадом и выбирать желаемый эффект: свет или тень и размер желаемого эффекта: локальный / вся комната / несколько комнат. Если желаемый эффект – свет, то ищется геометрия, которая оставляет наименьшую тень на этой проекции поверхности, а если эффект теневой, то должна быть найдена геометрия, которая оставляет наибольшую тень на поверхности.

Порядок, в котором учитываются геометрии, определяется текущей оценкой погоды, поэтому конечным результатом является фасад, состоящий из полос, деформированных до состояний, которые лучше всего ведут себя в текущих условиях и в то же время учитывают выбор пользователя. фасадные эффекты.Если погодные условия не являются критическими, например, шторм, влияние пользователя может стать более значимым для окончательного прогноза, если они того пожелают. И наоборот, если пользователь не выражает сильных конкретных пожеланий, фасад приобретет наиболее энергоэффективную форму.

Существует огромное количество возможностей, которые предлагает, по-видимому, базовая оболочка здания, если ее преобразование зависит от используемых материалов. Кинетическое усиление возможно благодаря взаимодействию материала мембраны и усиленных волокном композитных изгибающих элементов, соединенных полужесткими соединениями.

Созданные алгоритм и концептуальный метод являются новаторскими с точки зрения расширения границ взаимодействия пользователя с фасадом. Одно не подавляет другого; Окружающая среда и влияние пользователя всегда одновременно актуальны в динамично меняющемся балансе.

Эта статья является дальнейшим развитием работы «Отзывчивый текстиль», выполненной Еленой Влащану в качестве дипломного проекта в Институте строительных конструкций и структурного проектирования Университета Штутгарта, Германия, под руководством и в сотрудничестве с Dipl. .-Ing. Джулиан Линхард и профессор, д-р техн. Ян Книпперс.

Список литературы

Heinich, Nadin, Digital Utopia, о динамических архитектурах, цифровой чувственности и пространствах завтрашнего дня, Akademie der Künste, 2012, Берлин
Аллен, Эдвард, Отзывчивый дом, Стратегии эволюционной среды , MIT Press, 1974
Коэло, М., Маес, П., Адаптивные материалы в дизайне адаптивных объектов и пространств , 2007
Аддингтон, М., Schodek, D., Умные материалы и технологии для архитектурных и дизайнерских профессий , Амстердам, Elsevier / Architectural Press, 2005.
Sterk, Tristan, Контроль формы в гибких архитектурных структурах – текущие причины и проблемы
Sterk, Tristan., (2006) Отзывчивая архитектура: взаимодействия, ориентированные на пользователя в рамках гибридной модели управления, in Proceedings Of The Game Set And Match II, On Computer Games, Advanced Geometries, and Digital Technologies , Netherlands: Episode Publishers , стр.494-501.
Culshaw, B., (1996) Smart Structures And Materials , Boston Massachusetts: Artech House Inc, стр. 20.

www.ev-ar.de

Интегрированная солнечная тепловая фасадная система для модернизации зданий

https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.10.034Получить права и контент

Основные моменты

•: Концепция новой солнечной фасадной системы для энергоснабжения зданий предлагается дооснащение.
•: Коллектор UST как компонент фасадной системы путем объединения различных технологий.
•: Выбор зданий, подходящих для солнечной фасадной системы.
•: Исследование теплового поведения термоактивных элементов, встроенных в фасад.
•: Исследование энергетического потенциала комбисистемы посредством динамического моделирования.

Реферат

С точки зрения зданий с нулевым потреблением энергии, как указано в EPBD 2010/31 / EU, мы предлагаем концепцию и дизайн модульного неглазурованного фасадного солнечного теплового элемента (UST) для облегчения установки активных солнечные фасады.Реконструкция существующих зданий дает возможность повысить энергоэффективность при использовании такой системы, и здесь предлагается новая методология проектирования, основанная на параметрическом подходе. Мы проанализировали различные типологии зданий в качестве потенциальных объектов применения коллектора UST, правильно определив размер поля коллектора для каждой типологии, чтобы он соответствовал профилю тепловых нагрузок. Мы исследовали тепловое поведение нового теплового компонента фасада и возможность использования энергии в покрытии потребности в тепле с использованием модели поля коллектора UST в программном обеспечении TRNSYS как части комбинированной системы.Мы закончили с определением практических правил для ранней стадии проектирования. Представленная здесь работа демонстрирует, что низкая стоимость, универсальная модульность и простота установки делают этот активный солнечный фасад инновационной и многообещающей технологией для преобразования строительного фонда, несмотря на низкое качество производимой энергии из-за низкой конечной температуры неглазурованный коллектор.

Сокращения

BIST

здание интегрированной солнечной энергии

ṁ

массовый расход коллектора

ṁ1

расход первичного солнечного контура

Q _{НАГРУЗКИ}

тепловые нагрузки для ГВС и SH

Q _SUN

прирост полезной энергии коллектора поле

UST

неглазурованный солнечный тепловой коллектор

Ключевые слова

Неглазурованный солнечный тепловой коллектор

Металлическая облицовка

Фасад

Энергетическая модернизация здания

Trnsys

EnergyPlusiting

Ссылки на статьи

Sto Corp. представляет A.R.T. of reStore ™ Building Facade Restoration Solution

Атланта, Джорджия – (21 ноября 2019 г.) Sto Corp., инновационный мировой лидер в области комплексных фасадов, сборных конструкций, воздушных барьеров, покрытий и реставрационных решений, объявляет о выпуске A.R.T. reStore ™, который после выпуска становится наиболее комплексным решением для реставрации фасадов зданий на рынке.Это комплексный подход к реставрации фасада, обеспечивающий единый источник всех материалов и услуг, связанных с обслуживанием и реставрацией, что делает сложный и напряженный проект упрощенным и простым. Независимо от того, требует ли это простое обслуживание или полная реставрация фасада, Sto обновляет и ремонтирует внешний вид здания с любой желаемой эстетикой, предоставляя все необходимое для проектирования здания: продукты, поддержку, услуги и поверхности.

Это все написано в его названии.”ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОЕ ИСКУССТВО. означает «Эстетика, ремонт и трансформация», – сказал Зак Верес, менеджер по продукту, реставрация фасадов Sto Corp. – Или, проще говоря, как вы хотите, чтобы ваше здание выглядело? Какие проблемы у вашего здания и как мы собираемся их исправить? И как мы можем изменить характеристики вашего здания? »

Что касается эстетики, Sto предлагает широкий выбор поверхностей, цветов и текстур, от камня, металла, стекла и дерева до высокотекстурированной или чрезвычайно гладкой отделки.Sto Studio призвана сотрудничать в процессе архитектурного проектирования, чтобы помочь воплотить творческое вдохновение в дизайн. Они консультируют по вариантам цвета и материала и предоставляют цветную визуализацию, чтобы помочь определить наиболее привлекательные эстетические варианты.

Что касается ремонта, «Наше комплексное руководство по ремонту касается 30 наиболее распространенных проблем, связанных с EIFS, штукатуркой, бетоном и каменной кладкой, с пошаговыми иллюстрированными решениями», – сказал Верес, описывая один из ресурсов по восстановлению Sto: «Никто в нашей отрасли не что-то вроде этого.«Практически любой ремонт или восстановление охватывается одним из четырех уровней, определенных в Руководстве. К ним относятся очистка и повторное покрытие первого уровня, ремонт и повторная окраска второго уровня для предотвращения проблем до того, как они станут серьезными, покрытие третьего уровня для устранения проникновения влаги и повышения энергоэффективности и, в крайнем случае, удаление и повторное покрытие четвертого уровня. под капитальный ремонт.

Преобразование здания с помощью A.R.T. reStore может иметь далеко не только внешний вид.На существующие здания приходится до 75% выбросов парниковых газов в крупных городах. Восстановление

этих зданий с помощью полностью спроектированной системы от Sto обеспечивает воздухонепроницаемую оболочку с непрерывной изоляцией, превращая их в энергоэффективные здания, которые могут достичь показателей энергии Net-Zero и Net-Positive. По мере того, как правительства переключают свое внимание на политику защиты климата, потребность в глубокой модернизации существующих зданий с помощью энергии будет только расти.

Учитывая рост обеспокоенности по поводу изменения климата и выбросов углерода в результате строительства новых зданий, становится все более очевидным, что восстановление существующего фонда зданий имеет решающее значение.

A.R.T. of reStore предлагает комплексное решение для обновления фасадов существующих зданий и преобразования нашей застроенной среды в эстетически красивые, высокоэффективные здания, которые прослужат будущим поколениям.

Для получения дополнительной информации об ART reStore посетите www.stocorp.com/the-art-of-restore или позвоните по телефону (800) 221-2397

# #

О Sto

Sto – международная технологический лидер в разработке и производстве инновационных строительных материалов с учетом потребностей человека.Наши стеновые системы, покрытия и отделка выбирают ведущие архитекторы, инженеры и подрядчики на протяжении 61 года, и мы являемся крупнейшим в мире производителем систем внешней теплоизоляции с 35 дочерними предприятиями, более 5000 сотрудников и 21 фабрикой, работающей по всему миру. глобус.

Sto Corp., базирующаяся в Атланте, штат Джорджия, производит широкий спектр передовых систем облицовки, защиты от влаги и покрытий, которые обеспечивают энергоэффективность и превосходный эстетический вид при строительстве, обслуживании и реставрации зданий.Заводы Sto Corp сертифицированы ISO по охране окружающей среды и контролю качества и стратегически расположены для обслуживания более 200 пунктов доставки по всей Северной и Южной Америке. Sto Corp. стремится к разработке строительных решений следующего поколения, и сотрудники компании выступают за техническое мастерство в стремлении к устойчивой застроенной среде.

Для получения дополнительной информации посетите сайт www.stocorp.com или позвоните по бесплатному телефону (800) 221-2397. Следите за Sto Corp. в Twitter @stocorp, LinkedIn по адресу http: // bit.ly / 1WmhJ2d, Facebook на www.facebook.com/stocorp, Architizer http://architizer.com/brands/sto/ и блог Sto «ARCHITRENDS». http://blog.stocorp.com.

Границы | Экспериментальное исследование условий эксплуатации и интеграции термоэлектрических материалов в фасадные системы

Введение

Здания потребляют 40% энергии в США и влияют на выбросы парниковых газов. Высокий спрос на энергию, используемую для освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, приводит к значительным выбросам углекислого газа.По данным Министерства энергетики США, 15% мировой электроэнергии потребляется различными процессами охлаждения и кондиционирования воздуха, а 46% энергии, используемой в домашних и коммерческих зданиях, приходится на системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). (Министерство энергетики, 2011 г.). Учитывая высокий уровень энергопотребления и неэффективность традиционных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимы новые источники отопления и охлаждения, чтобы уменьшить углеродный след зданий. Более того, интеграция различных систем здания, особенно ограждающих конструкций и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, имеет важное значение для зданий с высокими эксплуатационными характеристиками.Строительная оболочка влияет на более чем половину типичного энергопотребления в зданиях, поскольку она влияет на тепловые характеристики, отопление, охлаждение, вентиляцию и освещение (Аксамия, 2013). В настоящее время большой интерес вызывают новые пассивные и активные технологии, которые могут улучшить характеристики фасадных систем.

Thermoelectrics – один из примеров многообещающей технологии с потенциальным архитектурным применением. Исследования и разработки в основном сосредоточены на термоэлектрических модулях (ТЕМ), которые преобразуют тепловую энергию в электрическую (Montecucco et al., 2012; Йылмазоглу, 2016). Режимы нагрева и охлаждения можно переключать, изменяя направление тока (рис. 1), в то время как модуль питания «Power Input» может управляться микропроцессором, чтобы сделать TEM чувствительным к окружающей среде с помощью комбинации датчиков и цифрового управления с обратной связью. ТЕА могут предложить маломасштабное и относительно дешевое производство электроэнергии без использования механических частей или производства токсичных отходов (Seetawan et al., 2014). Оптимальные характеристики ТЕА зависят от многих факторов, от выбора материала до стратегии эксплуатации (Twaha et al., 2016).

Рисунок 1 . Термоэлектрические материалы вырабатывают электричество при воздействии температурного градиента и охлаждение / нагревание при приложении напряжения.

ПЭМ

могут использоваться для нагрева, охлаждения или выработки электроэнергии, как показано на рисунке 2. ПЭМ состоят из массивов полупроводников N- и P-типа. Когда источник тепла применяется к одной стороне полупроводника, а другая сторона подвергается воздействию более низкой температуры, вырабатывается электричество. Электроснабжение может активно обеспечивать охлаждение или обогрев за счет изменения направления тока (Zheng et al., 2014). В этом исследовании изучались возможности применения ПЭМ в фасадных системах, а также возможности охлаждения и нагрева. Были рассмотрены следующие исследовательские вопросы:

• Как можно интегрировать материалы TE в архитектурные фасадные сборки, чтобы обеспечить локальное отопление и охлаждение?

• Как материалы TE ведут себя в типичных климатических термических условиях?

• Как различные напряжения, климатические условия и конструкция сборки влияют на тепловые характеристики материалов TE?

• Как на характеристики материалов TE влияет различная конфигурация радиаторов?

Рисунок 2 .Возможное использование материалов TE в наружных стенах для производства энергии, отопления и охлаждения.

Обзор литературы

Большинство исследований ТЕ-материалов, проведенных до 2005 года, было сосредоточено на увеличении добротности ТЕ ZT, безразмерной меры эффективности преобразования, путем выбора материалов. Исследования были сосредоточены на вариациях геометрических характеристик, таких как форма, размер и ориентация потока в системах теплопередачи. В последнее время исследования приложений TE получили широкое распространение (Zhao and Tan, 2014; Twaha et al., 2016). Перспективная, но малоизученная область включает использование ТЭ для целевого, локализованного отопления и охлаждения в зданиях.

За последние 15 лет значительный рост исследований в области термоэлектрического преобразования энергии отражается в увеличении количества соответствующих ежегодных публикаций (Bell, 2008). ПЭМ использовались для охлаждения и обогрева в военной и аэрокосмической областях, а также для электронных приборов (Kraemer et al., 2011). Поскольку ТЭМ не содержат движущихся частей, они очень компактны по размеру, а их работа достаточно надежна и стабильна.Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание по сравнению с другими типами систем кондиционирования воздуха (Shen et al., 2013). Можно использовать ТЕА в качестве альтернативы системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с теплообменниками надлежащей конструкции (Yilmazoglu, 2016).

Термоэлектрический нагрев и охлаждение имеет ряд преимуществ перед традиционными аналогами. Компактный размер, легкий вес, надежность, отсутствие механических частей и отсутствие необходимости в хлорфторуглеродах делают их экологически чистыми и привлекательными.Но применение термоэлектрических систем для обогрева и охлаждения помещений остается гораздо более сложной задачей и не исследовалось за пределами небольших приложений и в теоретических предложениях (Zhao and Tan, 2014; Zuazua-Ros et al., 2018). Двумя возможными причинами могут быть относительно низкая эффективность ТЕА по сравнению с высокоэффективными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и относительно высокая стоимость. Однако недавние разработки показывают многообещающие новые классы ТЭ, которые улучшают выход энергии и снижают производственные затраты (Schonecker et al., 2015). Эффективность преобразования ТЕ также неуклонно растет из-за интенсивных исследований многочисленных, встречающихся в природе и эффективных материалов ТЕ. Кроме того, эффект масштаба постоянно оказывает понижательное давление на цены на ТЕА по мере их проникновения на рынок; в настоящее время ТЕА коммерчески доступны по цене ниже 1 долл. / Вт. Ключевым фактором затрат остается сборка и установка в целом, включая теплообменники, источники питания и системы управления.

Было исследовано, предложено или построено несколько применений ТЭМ в фасадных сборках. Это создало значительный пробел в знаниях о потенциальных архитектурных приложениях ТЕА. Некоторые исследователи, однако, предложили архитектурные приложения с многообещающими предварительными результатами. Лю и др. предложили сборку фасада, которая объединяет ТЕМ с радиатором для нужд отопления и охлаждения (Liu et al., 2015). Результаты показывают, что общая входная мощность, необходимая для работы ПЭМ, уменьшается по мере увеличения плотности распределения ПЭМ.Тепловое сопротивление радиатора играет важную роль в определении количества ТЭ-охладителей, оптимизируя все возможные конструктивные конфигурации (Liu et al., 2015). В этом исследовании предлагается окно, состоящее из четырех частей: пассивного окна, фотоэлектрического модуля, термоэлектрических охлаждающих устройств и радиаторов. Полупрозрачный фотоэлектрический модуль встроен в переднюю панель пассивного двухкамерного окна и используется для питания ТЕМ, встроенных в оконную раму. Ребристые радиаторы контактируют с модулями ТЕ для управления теплопередачей между модулями ТЕА и окружающей средой.Фотоэлектрическая установка преобразует солнечное излучение в электрическую энергию, а ТЕМ преобразует эту электрическую энергию в тепловую. ТЕА могут нагреваться или охлаждаться в зависимости от направления тока, подаваемого фотоэлектрическим блоком. Это позволит использовать ограждающие конструкции как для отопления, так и для охлаждения (Liu et al., 2015).

Ibanez-Puy et al. исследовали прототип модульного активного вентилируемого фасада, включающего ТЕ-модули внутри воздушной полости (Ibanez-Puy et al., 2015).В этом исследовании сообщается о процессе проектирования прототипа, материалах и сборке, а также обсуждается экспериментальная установка, но результаты экспериментального исследования не сообщаются.

Поскольку интеграция материалов TE в фасадные системы открывает многообещающие возможности для создания активных интеллектуальных корпусов, обеспечивающих локальный обогрев и охлаждение, а также выработку энергии, данное исследование было сосредоточено на проектировании, разработке и экспериментальном исследовании прототипов.

Методы исследования

Разработка прототипа

Два прототипа фасада с интегрированными материалами TE были собраны для целей этого исследования.Эти прототипы были спроектированы и сконструированы для представления внутренних тепловых компонентов типичных фасадных систем (т. Е. Изоляционного слоя) с интегрированными ТЭ-материалами, но облицовочный материал и структурные компоненты не были включены. Прототипы были испытаны в условиях окружающей среды и терморегулируемых условиях для измерения температурных градиентов, потенциала нагрева и охлаждения. Материалы для этих сборок были выбраны исходя из их коммерческой доступности, невысокой стоимости, а также технических характеристик. Для сравнения значений теплоотдачи были выбраны два типа радиаторов.

Размеры используемых ТЭМ составляют 40 × 40 мм (1,6 × 1,6 дюйма), напряжение питания до 12 В, с условиями эксплуатации от -30 ° C (-22 ° F) до 83 ° C (181,4 ° F). Небольшие радиаторы размером 40 × 40 × 11 мм (1,6 × 1,6 × 0,4 дюйма), состоящие из алюминиевых ребер охлаждения, использовались для обеспечения прямых радиаторов для плоского радиатора в сборе. Они были прикреплены к ПЭМ с помощью термопрокладок на основе силикона толщиной 0,5 мм (0,02 дюйма). Второй прототип включал радиаторы большего размера. Были использованы два 120-миллиметровых (4,7 дюйма) радиатора с четырьмя медными трубками прямого нагрева для отвода тепла к массиву ребер.Термопаста обеспечивала тепловое соединение с ТЕМ.

При создании прототипов для испытаний было рассмотрено пять конфигураций, как показано на рисунке 3. Фасадный модуль TE с прямым контактом обеспечит простейшую сборку, поскольку радиаторы применяются непосредственно к TEM. Однако эта сборка представляет собой наибольший потенциал для тепловых мостиков и зазоров в сборке фасада. Узел передачи радиатора расширяется за узел прямого контакта, но полагается на проводники для передачи тепла от ТЕМ к радиаторам.Узлы смены местоположения аналогичны узлам переноса радиатора, но обеспечивают гибкость размещения радиатора по отношению к ТЕМ. Сложенные друг с другом ТЭМ дают возможность увеличить разницу температур между горячей и холодной сторонами сверх того, что возможно при использовании одного ТЭМ в нескольких модулях. При установке на полу предполагается интеграция ТЕМ, проводников и радиаторов в плиту пола и фасад. Эта сборка представляет собой наиболее сложную область применения, но дает такие преимущества, как естественная конвекция и маскировка радиатора.

Рисунок 3 . Схематическое изображение возможной компоновки и размещения ТЭМ на фасадах.

Для целей данного исследования были выбраны фасадные узлы прямого контакта (рис. 4) и ТЭМ с переносом в раковину (рис. 5) за их простоту и широкую применимость. Каждая сборка была построена с использованием двух изоляционных панелей из пенопласта толщиной 2,54 см (1 дюйм) со значением R 0,88 м ² · ° C / Вт (5 футов ² · ° F · ч / БТЕ), обеспечивая каждый узел со значением R, равным 1.76 м ² · ° C / Вт (10 футов ² · ° F · ч / БТЕ), показано на рисунке 6. Тонкая плита (3,175 мм или 1/8 дюйма) была приклеена к поверхности пенопласта и предоставил корпус в сборке для ТЭМ и радиаторов. Радиаторы вставлялись в сборку и подключались к ПЭМ с помощью термопасты или термопрокладок. В плоской сборке не использовались какие-либо крепежи для соединения ТЕМ с радиаторами, вместо этого термопрокладки обеспечивали адгезию. Для сборки большого радиатора требовалась сборка, состоящая из гаек, болтов и шайб, чтобы соединить вместе ПЭМ, пену и плату.На более крупный радиатор в сборе была нанесена изоляция из аэрозольной пены, чтобы предотвратить любые термические разрывы, которые могли возникнуть из-за использования металлических деталей и креплений.

Рисунок 4 . Архитектурное обоснование концептуального модельного участка термоэлектрического фасада (прямая контактная сборка).

Рисунок 5 . Архитектурное обоснование концепции – модельная часть термоэлектрического фасада (монтаж передаточной мойки).

Рисунок 6 .Термоэлектрические фасадные доказательства концептуальных макетов.

Испытания прототипа

Чтобы понять, как ведут себя материалы TE, интегрируемые в фасад, эти прототипы сначала были испытаны в условиях комнатной температуры при температуре 22,2 ° C (72 ° F). Независимый модуль без радиатора, модуль с плоским радиатором, а также макеты сборки были испытаны при приложенном напряжении с шагом 1 В. Эти испытания были проведены, чтобы понять, как будут вести себя встроенные в фасад ТЕМ, до проведения испытания в термокамере.Результаты были измерены с помощью тепловизора и источника питания. Тепловизионные изображения снимались с шагом в один вольт до 8 В, а температура регистрировалась с помощью тепловизора с числовым считыванием температуры с разрешением 0,1 °.

Дальнейшие испытания включали использование термокамеры с регулируемой температурой модели Тенни-младшего. Отверстие в термокамере 42 × 42 см (16,5 × 16,5 дюйма) было герметизировано с использованием изоляционной пены 2,54 см (1 дюйм) с лентой, наложенной для обеспечения относительно герметичное уплотнение для тестирования.Сборки были вставлены в пустоту размером 25 × 25 см (10 × 10 дюймов) и снова заклеены лентой (рис. 6). Это позволило легко вставлять и снимать прототипы. Камера была настроена на −18 °, −1 °, 16 ° и 32 ° C (0 °, 30 °, 60 ° и 90 ° F соответственно) для отображения различных внешних температур (зима, лето и промежуточные сезоны). Этот метод тестирования имитировал типичные внешние температуры, характерные для большинства климатических условий, позволяя собирать данные о температуре в контролируемых условиях. Для режима обогрева применялись внешние температуры -8 °, -1 ° и 16 ° C (0 °, 30 ° и 60 ° F).Для режима охлаждения использовались внешние температуры 16 ° и 32 ° C (60 ° и 90 ° F).

Температурной камере давали время для стабилизации (60 минут перед каждым сеансом тестирования и 20-минутные перерывы между каждым измерением. Температура окружающей среды в помещении поддерживалась относительно стабильной на уровне 23 ° C (73 ° F). Напряжение было прикладывалась с шагом 1 В. как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения. Измерения температуры на внешней поверхности прототипов регистрировались с помощью тепловизионной камеры, показанной на рисунке 7.Параметр излучательной способности тепловизора был установлен на 0,1, чтобы соответствовать алюминиевой поверхности радиатора, и это использовалось для всех измерений. Температура определялась по значениям в центре изображения, при этом камера была направлена на алюминиевый радиатор. Сначала была измерена температура без включенных ПЭМ, чтобы установить базовый уровень, а затем после стабилизации системы было проведено второе измерение для определения ΔT. Эти значения были записаны и представлены в следующем разделе.

Рисунок 7 . Тестирование сборки в термокамере с тепловизором.

Результаты

Результаты испытаний в окружающей среде: нагрев и охлаждение

Результаты были собраны, занесены в таблицы и нанесены на график для анализа. Температуры, наблюдаемые при испытаниях в окружающей среде, варьировались от 9,3 ° C (48,8 ° F) до 125,7 ° C (258,3 ° F) как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева. Максимальная наблюдаемая температура приходилась на горячую сторону плоского радиатора при 8 В. Независимый ПЭМ приблизился к этому значению, достигнув 114.6 ° C (238,2 ° F) при 6 В до отказа модуля. Максимальные значения на стороне нагрева превысили 93,3 ° C (200,0 ° F) во всех испытаниях сборки при окружающей среде, за исключением большого радиатора, поскольку измеренная температура для этой сборки составила 36,3 ° C (98,3 ° F) при 8 В. Все температуры на стороне нагрева показывают положительные тенденции температуры, как показано на Рисунке 8.

Рис. 8. (A) Разница температур и (B) средняя температура в зависимости от условий окружающей среды.

Показатели температуры охлаждения противоречат друг другу.Температуры варьировались от 9,3 ° C (48,8 ° F) до 82,8 ° C (181,1 ° F). Температура холодной стороны значительно повышается на независимом ТЕМ, плоском радиаторе и плоском радиаторе в сборе выше 4 В. Температура холодной стороны этих испытательных модулей превышает 37,8 ° C (100,0 ° F) при 4 В. Большой радиатор. показывает температуру в диапазоне от 15,3 ° C (59,5 ° F) до 9,3 ° C (48,8 ° F). Разница температур и средние значения температуры были самыми низкими для этой сборки.

Модули

без радиаторов подвергались нагрузкам из-за высоких значений перепада температур, часто превышающих рекомендованные производителем.Средние температуры показывают аналогичные нагрузки и могут достигать или превышать 93,3 ° C (200,0 ° F). Отказы ТЭМ случались несколько раз, особенно когда ТЭМ не были сопряжены с радиаторами или если напряжение превышало 8 В. Это вызвано плохой тепловой связью с окружающей средой: когда отвод тепла от ТЭМ в окружающую среду неэффективен, ТЕМ перегревается и выходит из строя. Только большой радиатор поддерживает стабильную среднюю температуру, что подчеркивает важность включения радиатора надлежащего размера с минимальным тепловым сопротивлением для надлежащего функционирования и надежности встроенных в фасад ТЕМ.

Результаты испытаний термокамеры: нагрев

Результаты испытаний термокамеры показывают, что значения температуры увеличиваются при приложении более высоких напряжений, независимо от типа сборки или температуры испытания (Рисунок 9). Результаты для прототипа с большим радиатором показывают, что температура колеблется от 13,6 ° C (56,4 ° F) до 36,2 ° C (97,1 ° F) при применении с шагом 1 В. Значения всегда оставались выше -17,8 ° C (0 ° F). Данные о температуре окружающей среды -1,1 ° C (30,0 ° F) показывают значения, возрастающие от 13.От 6 ° C (56,4 ° F) до 27,6 ° C (81,6 ° F) от 1 до 5 В соответственно. При напряжении 6 В наблюдалось снижение температуры до 24,3 ° C (75,8 ° F). При температуре окружающей среды 15,6 ° C (60,0 ° F) значения радиатора находились в диапазоне от 23,2 ° C (73,8 ° F) до 36,2 ° C (97,1 ° F). При этой проверенной температуре температура повышалась относительно стабильно.

Рисунок 9 . Нагрев сборки при -17,8 °, -1,1 ° и 15,6 ° C (0 °, 30 ° и 60 ° F) при подаче напряжения 3 В.

Тепловая мощность узла с плоским радиатором показывает температуру в диапазоне от -1.От 8 ° C (28,8 ° F) до 80,6 ° C (177,0 ° F). Результаты нагрева для этой сборки всегда показывают положительную тенденцию с увеличением напряжения. При температуре -17,8 ° C (0 ° F) температура нагрева находится в диапазоне от -1,8 ° C (28,8 ° F) до 27,0 ° C (80,6 ° F). Наблюдаемые значения без приложенного напряжения начинаются с –3,0 ° C (26,6 ° F). При температуре -1,1 ° C (30,0 ° F) результаты показывают, что значения увеличиваются с 9,8 ° C (49,6 ° F) до 71,0 ° C (159,8 ° F) от 1 до 6 В соответственно. При температуре 15,6 ° C (60,0 ° F) значения варьировались от 21,4 ° C (70,5 ° F) до 80,6 ° C (177,5 ° F).0 ° F). Температура радиатора при этой температуре превышала 37,8 ° C (100,0 ° F) при подаче напряжения 3 В.

Данные о разнице температур в режиме нагрева показывают, что характеристики нагрева работают стабильно, несмотря на температуры в тепловой камере, как показано на Рисунке 10. Подробные данные показаны в таблице 1. Более высокие температуры в термокамере приводят к увеличению разницы температур при увеличении подаваемой мощности. Это наблюдалось в обеих сборках; однако плоский радиатор показал положительные тенденции, в то время как большой радиатор показал относительно постоянную разницу температур при увеличении мощности.Разница температур, наблюдаемая в плоском радиаторе, значительно превысила заявленный производителем максимум 18,3 ° C (65,0 ° F), что привело к отказу при 7 Вт. Большой блок радиатора показал относительно постоянную разницу 18,3–21,1 ° C (65,0 ° F). –70,0 ° F) даже при увеличении потребляемой мощности.

Рисунок 10. (A) ΔT в зависимости от ватт и (B) средней температуры в зависимости от ватт в режиме нагрева.

Таблица 1 . Результаты тепловых испытаний (режим нагрева).

Результаты испытаний термокамеры: охлаждение

Результаты показывают, что мощность охлаждения зависит от сборки ТЕА. Данные для сборки с большим радиатором показывают, что при температуре окружающей среды 15,6 ° C (60,0 ° F) охлаждение колеблется от 22,0 ° C (71,6 ° F) до 7,8 ° C (46,1 ° F) при подаче напряжения в С шагом 1 В. Однако охлаждение не происходит линейно. Минимальная температура наблюдалась при подаче 4 В на большой радиатор, в то время как значения 5 и 6 В были немного выше, на уровне 12.1 ° C (53,7 ° F) и 9,7 ° C (49,5 ° F) соответственно. Эффективность охлаждения была более эффективной при 15,6 ° C (60,0 ° F). Температура, наблюдаемая при 1–3 В, была выше, чем температура 15,6 ° C (60,0 ° F) (из-за комнатной температуры тестирования), но значительно снижалась при применении более высоких напряжений. При температуре 32,2 ° C (90,0 ° F) характеристики ПЭМ относительно однородны. Измеренные температуры варьировались от 14,0 ° C (57,2 ° F) до 19,3 ° C (66,8 ° F).

Плоский радиатор в сборе показал результаты в диапазоне от 6,3 ° C (43,3 ° F) до 34 ° C.4 ° С (93,9 ° F). Наблюдаемые температуры были ниже при эксплуатации при 15,6 ° C (60,0 ° F) и оставались ниже температуры окружающей среды до 4 В. Температуры, наблюдаемые при 32,2 ° C (90,0 ° F), варьировались от 22,7 ° C (72,8 ° F) до 34,4 ° С (93,9 ° F). Температура оставалась ниже температуры окружающей среды до 5 В, но наблюдаемые температуры не обеспечивали адекватного охлаждения для теплового комфорта пассажиров.

Результаты для режима охлаждения показывают, что более высокая разница температур возникает по мере увеличения потребляемой мощности внутри сборок, как показано на рисунке 11.Это наблюдалось в обеих сборках; однако плоский радиатор показал положительные тенденции, в то время как большой радиатор показал слегка отрицательную тенденцию или тенденцию постоянной разницы температур. Таблица 2 показывает подробные результаты.

Рисунок 11 . ΔT в зависимости от мощности в режиме охлаждения.

Таблица 2 . Результаты тепловых испытаний (режим охлаждения).

Производительность

Общая эффективность исследуемых сборок была захвачена коэффициентом производительности (COP) как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения.COP – это отношение теплового потока, вызванного ТЕМ (Q), к входной электрической мощности (P). Следовательно, COP представляет собой выходную мощность (тепло) и входную мощность (электрическую мощность). Входная мощность – это произведение напряжения и тока, записанного от источника питания, а тепловой поток Q рассчитывался как разница между температурой радиатора и окружающей среды, деленная на тепловое сопротивление радиатора R. Расчетное значение R составило 0,22 ° C / Вт (0,396 ° F / Вт) на основе площади, толщины и общего количества охлаждающих ребер на радиаторе.Таким образом, полная формула для КС:

COP = QP = (Theatsink-Troom) / RI * V. (1)

Значения COP были рассчитаны исходя из предположения, что T _{, комната} = 22,2 ° C (72,0 ° F). Результаты показаны на рисунке 12. Значения COP могут быть отрицательными, если ΔT велико. Это связано с тем, что тепло естественным образом распространяется от горячего к холодному, что иногда называют «пассивным» потоком, в то время как ТЕМ пытается протолкнуть тепловой поток в противоположном направлении, от холодного к горячему, что называется «активным» потоком. Тепловой поток, создаваемый ТЕМ, пропорционален подводимой мощности, в то время как противодействующая естественная диффузия пропорциональна ΔT.Когда входная мощность низкая, а ΔT высокое, активный поток меньше, чем пассивный компонент, и сумма в числителе формулы COP отрицательна. По мере увеличения входной мощности активный поток обгоняет пассивный, и наблюдается чистый КПД в диапазоне от 1 до 3, что означает, что TEM выдвигает 1–3 Вт тепла на каждый входной Вт. При меньших значениях ΔT КПД может превышать 5; однако для практических приложений требуется как можно больший тепловой поток, и при самой большой испытанной входной мощности (8–10 Вт) COP лишь немного выше, достигая значений 5–6.Эти значения COP достаточно высоки и сопоставимы с меньшими по размеру обычными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но здесь мы получаем дополнительное преимущество в виде размера, шума и надежности. Кроме того, несмотря на то, что ТЭМ имеет относительно низкий КПД в режиме выработки электроэнергии (при извлечении электроэнергии из разницы температур) около 5–10%, КПД в режимах нагрева и охлаждения может легко превысить 1.

Рисунок 12 . Коэффициент производительности.

Заключение

В этой статье обсуждается применение материалов TE во внешних ограждениях зданий для создания активных энергогенерирующих фасадных систем.Эти новые фасадные системы можно использовать для локального отопления и охлаждения. В этом исследовании мы спроектировали и разработали два прототипа, которые были испытаны в условиях окружающей среды и терморегулируемых условиях. Мы оценили режимы нагрева и охлаждения для различных условий окружающей среды (диапазонов температур). Тепловизионное воображение использовалось для измерения выходных температур для материалов TE, интегрированных в фасад.

Результаты показывают, что материалы TE работают при эффективных температурах нагрева и охлаждения даже при воздействии переменных внешних температур, представленных тепловой камерой.Они наиболее эффективны в сочетании с радиатором большего размера, особенно для охлаждения. Результаты также показывают, что ПЭМ, интегрированные в прототипы фасадов, эффективно работают в режимах обогрева и охлаждения.

Интегрированные в фасад материалы TE, работающие без радиатора или с небольшим радиатором, неэффективны или неэффективны. Без средств транспортировки и рассеивания тепла ТЭМ перегреваются из-за переноса тепла на молекулярном уровне. Тепловые мосты также могут способствовать возникновению высоких температур на холодной стороне.

Результаты этого исследования показывают многообещающие возможности для интеграции материалов TE в фасадные системы. Эти новые фасадные системы обладают множеством потенциальных преимуществ, связанных с энергопотреблением, комфортом жителей и эксплуатацией зданий. Локальное лучистое отопление и охлаждение, которыми могут управлять пассажиры, могут обеспечить улучшенные условия теплового комфорта. Механическое оборудование, необходимое для HVAC, может быть уменьшено, что приведет к снижению требований к техническому обслуживанию и сокращению эксплуатационных расходов.Материалы TE могут быть объединены и соединены с излучающими панелями, чтобы вызвать меньшее нарушение внутренних пространств, чем традиционное оборудование HVAC.

Следующие шаги этого исследования будут включать изучение теплопереноса в нескольких различных типах наружных стен (расчетных и экспериментальных), используемых для коммерческих и жилых помещений.

Авторские взносы

AA: Основной автор представленной рукописи, соавтор исследовательского проекта; ZA: Второй автор представленной рукописи, соучредитель исследовательского проекта; CC: Сбор данных и графики, ассистент-исследователь; БД: Сбор данных, постановка экспериментов, разработка моделей для прототипов; MU: Обзор литературы по материалам TE.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Аксамия А. (2013). Экологичные фасады: методы проектирования ограждающих конструкций высокопроизводительных зданий . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Google Scholar

Ибанез-Пуй, М., Сакристан Фернандес, Х., Мартин-Гомес, К., Видаурре-Арбизу, М. (2015). Разработка и строительство термоэлектрического активного фасадного модуля. J. Дизайн фасадов Eng. 3, 15–25. DOI: 10.3233 / FDE-150025