Преимущества и недостатки двойных стеклянных фасадов

Преимущества и недостатки двойных стеклянных фасадов

Автор: Васильева Ирина Леонидовна, Немова Дарья Викторовна, Ватин Николай Иванович

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 9 (84), 2019 года.

Бесплатный доступ

Фасады из стекла сегодня пользуются огромной популярностью. Они выглядят сдержанно, выразительно, в их дизайне нет ничего лишнего, и они идеально вписываются в современную архитектуру городов. В статье рассматривается концепция инновационной фасадной системы - двойной стеклянный фасад. Эта конструкция распространена в Центральной и Восточной Европе. В процессе эксплуатации она зарекомендовала себя, как энергоэффективная. В аналитическом исследовании представлена классификация таких фасадов по методу вентиляции и по геометрии межконтурного пространства, выявлены основные преимущества. Было выявлено, что лучший тип - фасад с секционным делением межконтурного пространства. Во второй части работы рассмотрены примеры использования системы двойного стеклянного фасада в России. К сожалению, таких зданий немного, это связано с большой стоимостью, а также с отсутствием достаточной научной и опытной базы. К данной системе предъявляются некоторые замечания по использованию в нашем северном климате, соответственно, её необходимо более детально рассмотреть и усовершенствовать. Нужен комплексный подход. Важно тщательно смоделировать разные модификации данной конструкции, а также провести натурные испытания, расширить научную базу.

Еще

Двойной стеклянный фасад, светопрозрачная конструкция, ограждающая конструкция, стекло, фасадная система, воздушная прослойка, воздушный зазор, энергоэффективность

Короткий адрес: https://sciup.org/143170707

IDR: 143170707   |   DOI: 10.18720/CUBS.84.4

Список литературы Преимущества и недостатки двойных стеклянных фасадов

  • Магай А.А., Дубынин Н.В. Светопрозрачные фасады высотных многофункциональных зданий // Вестник МГСУ. 2010. №2. С. 14-21.
  • Дербина С.Н., Борискина И.В., Плотников А.А. Эволюция конструктивных решений светопрозрачных конструкций // Вестник МГСУ. 2011. №2. С. 26-35.
  • Семенова Э.Е., Логвинова Е.О. Исследование применения энергосберегающих светопрозрачных конструкций здания// Высокие технологии в строительном комплексе. 2018. № 1. С. 26-29.
  • Мартынов С.В., Самарцев В.М., Еремин Б.Г., Еремин Д.Б. Исследование свойств электрохромного стекла// Известия Института инженерной физики. 2011. № 2 (20). С. 70-75.
  • Васильева И.Л., Немова Д.В., Перспективы применения аэрогелей в строительстве// Alfabuild. 2018. №4(6). С. 135-145.
  • Ахмяров Т.А., Спиридонов А.В., Шубин И.Л. Новое поколение энергоэффективных вентилируемых светопрозрачных и фасадных конструкций с активной рекуперацией теплового потока // Жилищное строительство. 2015. № 1. С. 18-23.
  • Патент на полезную модель RU 133545, E04B 1/61, Модульная система для светопрозрачных ограждающих конструкций/Дебабов А.П.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "КАРБОГЛАСС" - № 2013129451/03; заявл. 27.06.13; опубл. 20.10.13
  • Голикова В.С., Ояма И.А., Петров Е.В. Особенности устройства остекления высотных зданий и сооружений // Избранные доклады 65-й университетской научно-технической конференции. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2019. С. 202-205.
  • Билюшова Т.П., Зиновьев А.В. Спайдерное остекление // Вологдинские чтения. 2009. № 76. С. 32-34.
  • Субботина С.А., Шлыкова И.Д., Палкуш А.А., Соколова Н.В. Сплошное фасадное остекление современных зданий // Материалы Международной научно-практической конференции "Региональные аспекты развития науки и образования в области архитектуры, строительства, землеустройства и кадастров в начале III тысячелетия". Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольский-на-Амуре государственный университет, 2018. С. 322-326.
  • Двойные вентилируемые фасады [Электронный ресурс] URL: http://www.build-online.ru/info/49-walls/131-double.html (дата обращения 31.01.2020)
  • Семенова Э.Е., Лебедев Д.Ю. Первичное исследование двойных фасадных систем остекления // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2016. № 1 (22). С. 206-214.
  • Двойные фасады [Электронный ресурс] URL: https://glassystem.ru/articles/121803 (дата обращения 31.01.2020)
  • Курицын А.О., Павлова Н.Ю., Опанасенко И.А., Болотовский В.В., Тарасова Д.С., Двойные фасады с вентилируемыми буферными зонами // Alfabuild. 2018. №6(7). С. 47-58
  • ГОСТ Р 54858-2011. Конструкции фасадные светопрозрачные. Метод определения приведенного сопротивления теплопередаче
  • Козак Е.С., Аксёнова С.М. Перспективы технологии двойного фасада в архитектуре // Наука молодых - будущее России сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 6 томах. Курск: Изд-во ЗАО "Университетская книга", 2018. С. 167-171.
  • Шеховцов А.В., Пантюхов Н.А. Двойные стеклянные фасады. // Строительные науки. Строительная теплофизика и энергосбережение. 2009. №5. С. 404-408.
  • Shi Feng, Wang Wei. Optimal design of the external respiration double skin facade // Advanced Materials Research. 2011. Vols. 374-377. Pp. 257-262.
  • Palko M., Palková A. Selected aerodynamic problems of double skin facade // Advanced Materials Research. 2014. Vol.1057. Pp. 137-144.
  • Daryanto Daryanto. Comparative study of heat transfer in double skin facades on high-rise office building in Jakarta // Applied Mechanics and Materials. 2012. Vols. 170-173. Pp. 2751-2755.
  • Fang Wang, Fang Dong Hou, Xiao Qin Liu. Construction and development of a new ecological facade // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol 525. Pp. 367-370.
  • Chang An Liu, Xin Mei Chen, Yan Yan Wei. Evolution: The development of intelligent double-skin facades // Applied Mechanics and Materials. 2011. Vols. 71-78. Pp. 1546-1549.
  • Petrichenko M., Vatin N., Nemova D. Improvement of the double skin facades // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vols. 725-726. Pp. 41-48.
  • Xin Zhan, Hua Yang, Feng Yun Jin. Numerical simulation of indoor thermal environment of a double-skin facade office with different shutter angles // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 694. Pp. 256-259.
  • Jankovic, A., Goia, F. A simulation study on the performance of double skin facade through experimental design methods and analysis of variance // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 609.
  • Syed, F., Willoughby, T. Analyzing double skin facade for global climate regions. World Energy Engineering Congress. 2011. Pp. 1538-154.
  • Pasquay T. Natural ventilation in high-rise buildings with double facades, saving or waste of energy // Energy and Buildings. 2004. Vol.36, No.4. Pp.381-389.
  • Petrichenko M., Nemova D., Reicha E., Subbotina S., Khayrutdinova F. Heat and mass transfer in a vertical channel under heat-gravitational convection conditions // PJ Web of Conferences 114, 2016. №02092. 6p.
  • Гагарин В.Г., Плющенко Н.Ю. Определение термического сопротивления вентилируемой прослойки НФС // Строительство: наука и образование. 2015. №1. С.5.
  • Halil Z. Alibaba, Mesut B. Ozdenis. Thermal comfort of multiple-skin facades in warm-climate offices // Scientific Research and Essays. 2011. Vol. 9(16). Pp. 4065-4078.
  • Zhang, T., Yang, H. Flow and heat transfer characteristics of natural convection in vertical air channels of double-skin solar façades // Applied Energy. 2019. Vol. 242. Pp. 107-120.
  • Стаценко Е.А., Островая А.Ф., Киселев С.С. Вентилируемые стеклянные фасады. Параметры воздушного зазора // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. №12 (39). С. 32-42.
  • Явтушенко Е.Б. Основы гидравлического расчета навесных вентилируемых фасадов // Строительство уникальных зданий и сооружения. 2013. С. 55-61.
  • Петриченко М.Р., Петроченко М.В. Гидравлика свободно-конвективных течений в ограничивающих конструкциях с воздушным зазором // Инженерно-строительный журнал. 2011. №8. С. 51-56.
  • Петриченко М.Р., Петроченко М.В., Явтушенко Е.Б. Гидравлически оптимальная вентилируемая щель. Инженерно-строительный. 2013.С. 35-40.
  • Petrichenko M.R. Ostrovaia A.F., Statsenko E.A. The glass ventilated facades. Research of an air gap // Applied Mechanics and Materials. 2015. Pp. 87-92.
  • Li J., Chow Y. Heat transfer and air movement behavior in a double-skin façade // Centre for Sustainable Energy Technologies. 2014. Pp. 130-139.
  • Djunaedy E., Hensen J., Loomans M. Strategy for air flow simulation in building design center for building and systems // Technische Universities Eindhoven. 2002. Vol.31. No.5. Pp.43-49.
  • Miftakhova D.R., Nemova D.V. Construction of the air gap with variable width in the double-skin facades. Construction of Unique Buildings and Structures, 2016, 4(43), Pp. 34-45.
  • Петриченко М.Р., Петроченко М.В. Гидравлика свободноконвективных течений в ограждающих конструкциях с воздушным зазором. Инженерно-строительный журнал. 2011. №8(26). С. 51-56.
  • Ayinde T.F., Said S.A.M., Habib M.A. Experimental investigation of turbulent natural convection flow in a channel. Heat and Mass Transfer. 2006.Vol. 42. Issue 3. Pp. 169-177.
  • Корниенко С.В. Температурно-влажностный режим наружных стен с вентилируемым фасадом. Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 389-394.
  • Гагарин В.Г., Козлов В.В., Лушин К.И. Скорость движения воздуха в прослойке навесной фасадной системы при естественной вентиляции. Жилищное строительство. 2013. № 10. С. 14-17.
  • Корнилов Т.А., Амбросьев В.В. Экспериментальные исследования влияния воздушного потока в зазоре на теплозащитные свойства вентилируемых фасадных систем. Academia. Архитектура и строительство. 2010. № 3. С. 344-347.
  • Гагарин В.Г. Теплофизические проблемы современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий. Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 297-305.
  • Cun Hui, Yuan Qing Wang, Bin Wang, Wei Tao, Sheng Lin Zheng. Simulation and analysis of thermal performance of internal recycle double skin facades // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vols. 580-583. Pp. 2415-2420.
  • Palko M. Double-Skin Facade in Flotran CFD // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 855. Pp. 154-159.
  • Manz H. and Frank T. Thermal simulation of buildings with double-skin facades // Energy and Buildings. 2005. Vol. 37. Pp. 1114-1121.
  • Tian Z., Chou S. K., Bong T. Y. Building simulation: an overview of developments and information sources // Building and Environment. 2000. Vol.35. №.4. Pp.347-361.
  • Augenbroe G. Trends in building simulation // Building and Environment. 2002. Vol.37. Pp.891-902.
  • Jan H., Wigginton M. Modeling and simulation of a double-skin facade system // Solar Energy. 2000. Vol. 12, No.6. Pp.115- 132.
  • Zou Huifen, Fei Yingchao, Yang Fuhua, Tang Hao, Zhang Ying, and Ye Sheng. Mathematical modeling of double-skin facade in northern area of China // Mathematical Problems in Engineering. 2013. 10 p.
  • Sabrina Andrade Barbosa, Túlio Márcio de Salles Tibúrcio, Joyce Correna Carlo, Álvaro Messias Bigonha Tibiriçá. Fachadas duplas emclima tropical de altitude: análise do potencial de ventilacáo de ambientes por meio de simulacáo computacional // XIV ENTAC - Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - 29. 2012. Pp. 4050-4060.
  • Bielek B., Bielek M., Szabó D. The natural physical cavity energy regime of double-skin facade // Advanced Materials Research. 2014. Vol 899. Pp. 174-179.
  • Petrichenko M., Vatin N., Nemova D., Olshevskiy V. The results of experimental determination of air output and velocity of flow in double skin facades // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vols. 725-726. Pp. 93-99.
  • Catto Lucchino, E., Goia, F., Lobaccaro, G., Chaudhary, G. Modelling of double skin facades in whole-building energy simulation tools: A review of current practices and possibilities for future developments // Building Simulation. 2019. №12 (1). Pp. 3-27.
  • Тихомирнов С.Н., Пантюхов Н.А., Соловьев А.В. Отработка методики определения теплотехнических свойств двойного фасада на полномасштабной модели типового этажа высотного здания. Результаты предварительных натурных исследований // Вестник МГСУ. 2011. №3. С. 270-275.
  • Верховский А.А., Шеховцов А.В. Теплотехнические исследования двойного фасада в Российских климатических условиях// Вестник МГСУ. 2011. №3. С.215-220.
  • Шеховцов А.В., Верховский А.А. Двойные стеклянные фасады // Вестник МГСУ. 2009. №5. С. 404-408.
  • Túlio Márcio de Salles Tibúrcio, Sabrina Andrade Barbosa. Estudo de configuracóes de aberturas para ventilacáo natural em fashadas inteligents // XIV ENTAC - Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - 29. 2012. Pp. 3801-3810.
  • Harris Poirazis. Double Skin Façades for Office Buildings // Lund Institute of Technology. Sweden, 2004. 192 p.
  • Arons, D. Properties and Applications of Double-Skin Building Facades. MSc thesis in Building Technology, Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA, 2000. 273 p.
  • Compagno, A. Intelligent Glass Facades (5th revised and updated edition). German, 2002. 183 p.
  • S. Uuttu: Study of Current Structures in Double-Skin Facades", MSc thesis in Structural Engineering and Building Physics, Department of Civil and Environmental Engineering. Helsinki University of Technology (HUT). Finland. (2001). 85 p.
  • Penic M., Vatin N., Murgul V. Double skin facades in energy efficient design // Applied Mechanics and Materials. 2014. № 680. Pp. 534-538.
  • Oesterle, E., Lieb, R-D., Lutz, M., Heusler, W. Double Skin Facades - Integrated Planning. Prestel Verlag: Munich, Germany. 2001. 208 p.
  • Yang Hui, Lushin K.I., Plushenko N. Y. Determination of buildings sun shields operating parameters for the purpose of durability and sustainability // Вестник МГСУ. 2018. №9. С. 1154-1164.
  • Бродач М., Шилкин Н. Стеклянные двойные фасады//Здания высоких технологий, 2008. С. 32-45.
  • Evaluating the Use of Double-Skin Facade Systems for Sustainable Development [Электронный ресурс] URL: https://www.glassonweb.com/article/evaluating-use-double-skin-facade-systems-sustainable-development (дата обращения 02.02.2020)
  • Е.В. Шестерова, Д.В. Немова, М.Р. Петриченко. Усовершенствованная конструкция противопожарных рассечек в НВФ // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. №7 (46). С. 35-49.
  • Двойное остекление фасадов зданий (системы Double Skin) [Электронный ресурс] URL: https://www.alpicagroup.ru/osteklenie_fasadov/dvojnoe_osteklenie.html (дата обращения 04.04.2020)
  • Штаб-квартира компании "Новатэк" [Электронный ресурс] URL: https://firstinglass.ru/about/objects/?ELEMENT_ID=257 (дата обращения 01.02.2020)
  • Зубков В.А. Светопрозрачные конструкции общественно-делового комплекса "Лахта Центр" в Санкт-Петербурге // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство. Изд-во: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, 2017. С. 52-55
  • Илюхина Е.А., Лахман С.И., Миллер А.Б., Травуш В.И. Конструктивные решения высотного здания "Лахта Центр" в Санкт-Петербурге// Academia. Архитектура и строительство. 2019. № 3. С. 110-121.
  • Гранкина Д.В., Иванов Н.В., Коняхин В.О. Современные конструктивные решения высотных зданий на примере строительства Лахта-Центр// Инженерный вестник Дона. 2018. № 4 (51). С. 200.
  • ГОСТ 30826-2001 Стекло многослойное строительного назначения. Технические условия
  • ГОСТ 24866-99 Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия
  • СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением №1)
  • Климат в столицах европейских стран [Электронный ресурс] URL: http://tour-site.narod.ru/eurokl.htm (дата обращения 02.02.2020)
  • К. Гертис. Cтеклянные двойные фасады. Имеют ли смысл, с точки зрения строительной физики, новые разработки фасадов? // АВОК. 2003. №7.
  • К. Гертис. Cтеклянные двойные фасады. Имеют ли смысл, с точки зрения строительной физики, новые разработки фасадов? // АВОК. 2003. №8
  • К. Гертис. Cтеклянные двойные фасады. Имеют ли смысл, с точки зрения строительной физики, новые разработки фасадов? // АВОК. 2004. №1
  • ГОСТ Р 53308-2009 Конструкции строительные. Светопрозрачные ограждающие конструкции и заполнения проемов. Метод испытаний на огнестойкость
  • Устьянцев П.В., Маляр Е.А. Проблемы применения фасадных конструкций с наружной поверхностью из стекла для офисных зданий высокого класса. Екб.: Изд-во ФГАОУ ВПО "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина", С.201-204.
Еще
Статья обзорная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp