Операция «У». Как делают фасад небоскреба

в 7:27, , рубрики: Блог компании Лахта центр, лахта центр; небоскреб; стекло; соф, Научно-популярное, метки:

Остекление первого петербургского небоскреба — уникальная операция. Причин тому как минимум две.
Первая — объем работ. Площадь остекления башни «Лахта центра» — 72 500 м². Это почти три Красных площади в Москве, или десять футбольных полей или пятнадцать платформ для посадки первой ступени Falcon 9 миссии SpaceX…

image
Всего же стеклянная часть фасадов комплекса (башня+МФЗ) достигает 130 тыс. кв. метров. Претендует на мировой рекорд.

Вторая причина — помимо впечатляющей квадратуры, сложности придает уникальная форма башни. Она меняется на каждом этаже — расширяется, сужается и закручивается — каждый этаж на 0,82 градуса относительно центральной оси.

Операция «У». Как делают фасад небоскреба - 2
Эта непростая геометрия задала немало задач не только проектировщикам, но и тем, кто непосредственно остекляет башню. Из-за формы большая часть стеклопакетов немного отличается друг от друга — значит, для каждого предусмотрено его собственное место.
Узнаем, как складывается этот стеклянный пазл из 16 505 элементов + премьерный показ видео о том, как его будут мыть.

Основной элемент

В качестве фасадного элемента выступает параллелограмм гнутой формы:

image

Изогнутость стеклопакета нужна для достижения спиралевидной формы здания — фасад как бы обтекает башню вокруг ее оси. Простые плоские стеклопакеты дадут в этом случае эффект «граненого стакана». Холодногнутый вариант подразумевает гладкую монолитную поверхность:

image

Как гнут стеклопакет «холодным» способом

Ламинированный пакет размером 2,8 м х 4,2 м укладывается в алюминиевую раму, лежащую в горизонтальном положении. Под собственным весом (около 780 кг) стеклопакет деформируется, изгибаясь под форму рамы. Термическое воздействие отсутствует – это технология «холодного гнутья». Максимальная деформация одного угла стеклопакета из плоскости — около 40 мм.

Где делают такие стекла

Начнем с того, что в России холодногнутые стекла делают. Если говорить о чисто российских брендах, то это пока — пара относительно небольших производств, у которых еще нет мощностей для освоения объема в 72 тысячи кв. метров. Но, думаем, что у них все впереди.

Для башни «Лахта центра» стеклопакеты производит Josef Gartner GmbH, для МФЗ — сразу 4 компании.

image
Образцы стекла всех четырех производителей фасадов МФЗ, выставленные на площадке для натурного моделирования. Лахта, Петербург, 2016

«Гартнер» работает в России — специально под проект немцы открыли производство в Левашово, в 20 километрах от площадки. Это решение — из области логистики: доставлять из Германии негабаритные и очень тяжелые стеклопакеты, конечно, не по-немецки — непрагматично.

Завод в Левашово — 12-й, принадлежащий группе и первое полноценное производство компании в России.

Тотальный контроль

Неправильное поведение стекла в фасаде означает что человек где-то совершил ошибку — в расчете, или в изготовлении, или в транспортировке, или в установке. Поэтому все четыре этапа контролируются — до прибытия на площадку- производителем, а далее — уже строителями. Так что встречают новоприбывшую партию стеклопакетов не караваем, а спецсредствами.
Контролеры по специальной технологической инструкции отсматривают каждый стеклопакет – каждый из тех десятков тысяч, которые будут во всем комплексе «Лахта центра». Составляется еженедельный отчет об обнаруженных негативных нюансах, если таковые имеются. Когда стекло перекалено, то это трудноуловимый производственный дефект, а вот внутренние пузырьки или дефекты по причине плохой транспортировки поможет установить внимательность и дотошность специалистов.

Процесс крепления

Сам процесс выглядит так:

Фасадная система крепления – навесная. Фасадные панели (стеклопакеты в рамах) навешиваются на скобы, а не крепятся жестко к несущему остову здания.

image

В готовом виде с внутренней стороны:

image

Вид скоб для навешивания стеклопакетов в соседнем МФЗ:

image

Ряд в готовом виде, там же:
image

За счет навесной системы получается, что стеклянная оболочка облегает конструкцию, но не встроена в здание, оставаясь в некотором роде независимой.
Причина выбора именно такого варианта – в том, что конструкция башни будет подвижна — из-за осадки и усадки во время строительства и после завершения всех монолитных работ, воздействия внешних фактов, например, ветра и солнца. Навесная система и решение по стыкам между стеклопакетами дают компенсирующий эффект, делая фасад независимым от колебаний здания, усилий, возникающих в его конструкциях.
Еще одна причина в том, что и сами фасадные панели тоже двигаются — из-за температурных перепадов: летом они расширяются, а зимой сжимаются. Такой же, но менее выраженный процесс происходит и в течение суток. Конечно, эти факторы требовали учета в конструкции стеклопакета и системе крепления фасада.

Интересный пример со зданием, которое остеклили без должного учета температурных колебаний, привел Igor_O в дискуссии по прошлой статье. Итог печален — стекла осыпались, пусть не сразу.

Получается, что между стыками стеклопакетов образуется некоторое пространство?
Так и есть. Каждая панель по периметру имеет уплотнители, которые препятствуют влиянию внешних факторов на внутренний климат здания. Фасадная система — герметична.

image

Пространство есть также между фасадом и межэтажным перекрытием — при последующих работах его закрывают.

Почему стеклят не сразу

Остекление — «замыкающий» вид работ по возведению башни. Остекленные уровни позволяют увидеть, каким будет небоскреб в своем завершенном облике.

image

Технологический разрыв между остеклением и работами по возведению композитной конструкции вокруг ядра башни обусловлен удобством размещения оборудования для подъема и установки стеклопакетов и необходимым безопасным расстоянием. Под возводимыми этажами устанавливаются защитно-улавливающие сетки для предотвращения падения строительных инструментов и материалов.

image

Высота стеклопакета, как мы помним, 4.2 метра. Это эквивалентно высоте одного этажа. Фасадные элементы вывешиваются по периметру этажа. После этого процесс установки переходит на уровень выше.

image

Буферные зоны

Здание в горизонтальном разрезе состоит из пяти лепестков. В углах, между гранями лепестков, предусмотрены двойные фасады. Пространство между «нитками» фасадов — буферные зоны.

image

Буферные зоны — это своеобразные застекленные лоджии, с помощью которых возможно естественное проветривание: на «лоджиях» предусмотрены «форточки» — технические клапана, которые будут автоматически открываться при определенных условиях.

Буферные зоны занимают по высоте сразу два этажа, поэтому фасадные панели навешиваются не на плиту перекрытия, а на направляющие рамы:

image

Двухэтажная буферная зона, вид изнутри:
image

И вид «лоджии» сбоку:
image

СОФ

Все конструктивные элементы и инженерные системы современного здания связаны между собой. Фасад – не исключение. Для очистки фасада «Лахта центра» от загрязнений или для замены поврежденных стекол используют специальный подъемник. В ребрах башни между фасадными панелями предусмотрены пазы, а в самой люльке-подъемнике — хомуты со стержнями, которые фиксируются в пазах фасада.

image

Данная система крепления троса осуществляется каждые 10-12 метров, что позволяет устранить раскачивание люльки на высоте.
Называется это «СОФ», система очистки фасада. СОФ разработали специально под башню — из-за спиралевидной формы готовых решений не нашлось. О СОФ мы еще расскажем в одном из постов. А пока — видео об этой системе. Кстати, это — премьерный показ.

Стеклянные инновации

Первый стеклянный фасад как архитектурный элемент здания появился в Германии в 1926 году. Полностью светопрозрачные фасады впервые в мире стали применяться в Советском Союзе. Первым зданием с фасадным остеклением стал Дом Центросоюза, построенный в Москве в 1936 году известным архитектором Чарльзом Эдуардом Ле Корбюзье.

Операция «У». Как делают фасад небоскреба - 19
Фото здания ЦентроСоюз с сайта «Прогулки по Москве»

Вскоре это архитектурное новшество стало очень популярным. Сначала зеркальные фасады были просто прямыми. Потом, в 1940-х годах в Западной Европе появилось изогнутое архитектурное стекло. В основе процесса сгибания – моллирования – нагревание стекла до температуры – 600 °С, затем — изгибание с помощью формы и медленное охлаждение. Из такого стекла сделана макушка небоскреба 30 St Mary Axe — Лондонский Огурец.

Операция «У». Как делают фасад небоскреба - 20

В начале 1990-х годов было изобретено холодногнутое стекло. Канадец Rick Silas сумел согнуть закаленное стекло при комнатной температуре, сохранив его структурную целостность. Придуманный способ Cold Bent Shattered Glass позволяет гнуть стекла и многослойные стеклопакеты вокруг практически любых существующих конструкций.

Первым объектом из холодногнутого стекла в России стала петербургская штаб-квартира банка «Санкт-Петербург», площадь остекления — 20 000 м². Второй – 255-метровая башня «Эволюция» в Москва-Сити:
Операция «У». Как делают фасад небоскреба - 21

Следующий объект – 462-метровый «Лахта Центр», где площадь холодногнутого остекления в доходит до 85% всей фасадной поверхности супертолла.

image

Автор: Лахта центр

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля