Отделка фасадов зданий

Начиная с 1976 года в строительстве получали значительное применение новые конструкции стен, фасадов зданий, состоящих из стальных профилированных листов и эффективных утеплителей — пенопластов, стекловолокнистых, минераловатных и других плит или матов. Сейчас уже создана современная промышленная база для производства элементов таких стен, оснащенная высокопроизводительным оборудованием для защитно-декоративных покрытий металла и производства трехслойных панелей (сэндвич) непрерывным и стендовым способом.

Прогрессивность новых конструкций стен выражается в значительной мере в том, что им можно придавать желаемые свойства в широком диапазоне путем соответствующего подбора материала и толщины слоев, не ухудшая при этом их экономических показателей. Применение этих конструкций позволяет снизить вес стен по сравнению с традиционными решениями в 10 — 20 раз. Еще больше снижаются трудозатраты на заводское производство элементов стен. По стоимости металлические стены рациональных типов конкурентоспособны с железобетонными в большинстве районов страны.

В отечественной и зарубежной практике известно много конструкций металлических стен, для которых достаточно представительными можно считать стены послойной сборки и конструкции из трехслойных панелей.

Возможность и целесообразность применения таких конструкций определяются рядом условий — теплотехнических, противопожарных, долговечности, архитектурных, расчетно-конструкторских, экономических.

Ниже рассматриваются главным образом те присущие новым конструкциям особенности и свойства, которые составляют техническую основу вызываемых применением этих конструкций изменений в облике зданий, в промышленной архитектуре.

Эти изменения выражаются, с одной стороны, в отрицании традиционных форм фасадов с их горизонтальным членением, определявшимся положением железобетонных панелей и наличием ленточного остекления; с избыточными, зачастую не оправданными функционально остекленными поверхностями с гладкими плоскостями и т. д. С другой стороны, происходит становление новых форм, характерных вертикальным рисунком фасада, рельефностью его поверхностей, лаконичным использованием остекления и другими своеобразными чертами, позволяющими выразить в архитектурно-художественном облике зданий и предприятий современный динамизм промышленной технологии.

Для одноэтажных зданий можно указать два основных архитектурных условия рационального применения металлических стен — необходимость вертикального расположения наружных листов и желательность минимума сопряжений (особенно горизонтальных) стен с оконными и другими проемами.

Вертикальность наружных обшивок предопределяется тем, что они должны быть, как правило, не плоскими, а профилированными. При этом продольное профилирование (с протяжением гофров вдоль листа) намного предпочтительнее по эффективности и технологическим условиям, чем поперечное. Листы же с продольным профилированием не приемлемы для горизонтального расположения.

Между тем профилирование листов необходимо по многим конструкторским и архитектурным соображениям, и прежде всего для придания им жесткости и устойчивости. В любой конструкции стен механические свойства стали или алюминия плоских обшивок, работающих на изгиб и сжатие, используются плохо, даже при больших затратах металла на подкрепление листов. Это приводит обычно к существенному повышению общего расхода материалов по сравнению с применением профилированных листов.

Кроме того, профилирование необходимо для устранения начальной волнистости листов, создающейся обычно при прокате для увеличения поверхности сцепления металла со средним слоем, а также улучшения транспортабельности элементов.

Профилированные листы, безусловно, предпочтительны и с архитектурной точки зрения, так как создают на фасаде выигрышные тени и полутени, исключают волнистость, морщины, блики, уменьшают проявление пятен и другой неоднородности поверхности.

Для разных случаев отделки фасадов зданий могут быть приняты и соответствующие конструктивные решения. Ограничения тут даже мягче, чем для стен из железобетонных панелей, поскольку в таких стенах практически исключаются вовсе проемы с шириной меньшей, чем длина панели. Это особенно относится к окнам большой высоты, характерной для одноэтажных промышленных зданий.

Речь идет о другом — об архитектурных условиях для применения металлических стен, при которых можно ожидать от этого наибольшей эффективности с эксплуатационной, экономической и эстетической точек зрения.

Таким условиям соответствуют три типичных решения, которые можно почти неограниченно индивидуализировать и разнообразить, используя для этого богатые резервы из присущего новым конструкциям арсенала архитектурных средств — различие профилей металлических обшивок, их фактуры, цвета, блеска и многие их комбинации.

Одно из этих решений состоит в ритмичном сочетании вертикальных равновысотных участков стен и окон.

Второе решение фасадов включает окна ленточные, горизонтальные, но не перерезающие тело металлической стены. Такие окна могут в зависимости от функциональных условий располагаться либо в нижней части фасада — между каменным цоколем и металлической стеной, либо сверху последней или и снизу, и сверху.

Третье решение фасадов с металлическими стенами — безоконное. Оно применимо для многих зданий. Можно, в частности, указать, по свидетельствам различных источников, что даже такие цеха, как литейные, построенные в США за последние 15 лет, не имеют окон. Американские специалисты считают, что этим достигается выгода в стоимости строительства, в эксплуатационных затратах и удобстве эксплуатации. Но главным образом безоконные здания с металлическими стенами получают распространение в связи со значительным и ускоренным развитием ряда новых производств, требующих стабильности внутреннего климата или строгой технологической гигиены и уменьшения в связи с этим влияния внешней среды на влажность, температуру и чистоту воздуха в помещениях.

Во всех этих трех решениях соблюдены указанные выше условия рационального применения металлических стен — наружные обшивки вертикальные и металлические части стен не прорезаются горизонтальными проемами. Кроме того, на фасадах исключены или сведены к минимуму пояса, сливы, сандрики и другие элементы, могущие задерживать воду и пыль.

Стоит, однако, еще раз упомянуть, что, помимо указанных трех решений фасадов, которые типичны для металлических стен, возможны и другие, менее характерные.

При проектировании зданий с металлическими стенами архитектор может в любом решении фасадов широко оперировать игрой светотени, подбирая соответственно профиль листов для наружной поверхности стен. Такие возможности создаются и при использовании некоторых видов трехслойных панелей, имеющих облицовки различной формы, но особенно они широки для конструкций послойной сборки.

Уместно заметить, что и в наших, и в зарубежных сортаментах профили для наружной обшивки стен приняты в отличие от настилов покрытий несимметричными относительно горизонтальной оси.

Широко признается, что, несмотря на незначительное увеличение веса профилей, это полностью оправдано архитектурными интересами. Симметричные профили монотонны, образуют поверхность однообразную, лишенную теней и полутеней.

Выбирая средства архитектурной выразительности экстерьеров и интерьеров зданий, проектировщик обладает большими возможностями использования цвета и фактуры для металлических наружных стен и внутренних поверхностей. Предприятия, производящие различные покрытия металлических листов, предлагают для них до 20—30 расцветок с гладкими или тиснеными (для некоторых видов покрытий) поверхностями либо отделку пленками (преимущественно для интерьеров) — гладкими или имитирующими ткани, кожу, дерево и другие материалы.

Но для промышленного строительства можно считать достаточным набор из 5— 6 цветов металла. При заказе покрытия ведущими признаками являются его защитная способность и долговечность для конкретных условий эксплуатации. Отметим, что для каждого вида покрытия возможен любой цвет.

Надо также учитывать устойчивость выбираемого цвета при воздействии солнечного, особенного ультрафиолетового, облучения, характерного для данной местности. Кроме того, следует иметь в виду, особенно применительно к трехслойным панелям, что некоторые цвета могут предопределять сильный солнечный нагрев металлической облицовки, который, в свою очередь, отрицательно сказывается на напряженно-деформированном состоянии конструкции. При расчете трехслойных панелей учет разницы температур наружной и внутренней облицовок определяет в значительной мере деформации конструкции и напряжения в материалах. В связи с этим ряд зарубежных фирм, указывая расчетные и конструктивные схемы стен из изготовляемых ими панелей, разделяют обычно расцветки на несколько групп и рекомендуют для них (при прочих равных условиях) различные расстояния между опорами панелей (ригелями стен). По тем же мотивам некоторые фирмы производят панели одних расцветок меньшей длины, а другим — большей.

При всем том возможности выбора цвета или нескольких цветов для фасада остаются достаточно широкими. Ценным их дополнением является возможность получения цвета с желаемым уровнем блеска — матовым, полуматовым, шелковым (нормальным) илисатинированным (высоким).

Колоритные композиции становятся одним из важнейших архитектурно-художественных приемов формирования облика промышленных зданий. В частности, специальные металлические (листовые) профили, используемые для разделки углов зданий, примыкании стен к цоколю и кровле, обрамления проемов и т. п. имеют нередко цвет, отличный от плоскости стены, благодаря чему они выделяются на фасаде, значительно обогащая его в декоративном смысле.

А. Дехтяр

С использованием материалов из журнала «Архитектура СССР» № 9 за 1976 год.