Основные принципы классификации фасадных светопрозрачных конструкций

С 1 июля вступил в действие новый ГОСТ по классификации и терминологии в области светопрозрачных фасадных конструкций. Понятно, что формат подобных документов не предполагает пояснений, и у пользователя обычно возникают различные вопросы, которые остаются без ответа. Настоящая статья и доклад направлены на некоторые пояснения основных подходов и положений.

Главной целью данного ГОСТа было создание понятной и простой классификации существующих конструкций на основании основных классификационных признаков и утверждение основных терминов. Авторы не стремились включить в документ многочисленные термины и определения, которые присутствуют в техническом языке данной области. По сути в ГОСТе присутствуют лишь те термины и определения, которые необходимы для построения и описания классификации.

Пояснение к названию.

Само название ГОСТ 33079-2014 «Конструкции фасадные светопрозрачные навесные. Классификация. Термины и определения» не является абсолютно выверенным с учетом внутреннего содержания. В частности, название «навесные» является одной из разновидностей светопрозрачных конструкций. Так же в названии присутствует словосочетание "термины и определения", что может ввести в заблуждение специалиста, стремящегося найти в данном документе какой-то конкретный термин или определение. Причина в следующем. Когда данный стандарт ставился в программу выпуска, название было не до конца взвешенным и содержание представлялось в общих чертах, а в последствии, после создания окончательной редакции, изменить название не удалось.

Возможно, многие задаются вполне разумными вопросами. Зачем этот документ вообще нужен? А как раньше классифицировали подобные конструкции? Есть ли какие-нибудь классификации у коллег за рубежом?

Каждый из вопросов требует подробного разъяснения. Ограничимся лишь некоторыми комментариями.

Конечно, если посмотреть на многочисленные фасады в России и за границей, то, очевидно, что наличие или отсутствие классификации не влияет на их существование. Но если вы попробуете описать некоторые из них отечественными техническими терминами и определениями, то вам придется прибегнуть к профессиональному сленгу и пространным пояснениям. В некоторых случаях это практически будет невозможно сделать без схем и чертежей.

При разработке проектной документации, технических условий и заданий проектировщики и специалисты для описания типа будущего фасада вынуждены постоянно подбирать термины и определения из сленгового набора, использовать иностранные термины или их перевод, либо создавать собственные замысловатые определения. Постоянно возникает множество многозначных толкований и непониманий.

Появление данного документа также связано с потребностью обеспечить специалистов, занимающихся нормированием в специализированных областях, таких как прочность, деформативность, устойчивость, надежность, пожарная безопасность, сейсмостойкость, строительная физика и т.д. классификационным делением. Например, при разработке норм по пожарной безопасности к светопрозрачным конструкциям специалисты могут устанавливать свои требования в зависимости от типов, описанных в ГОСТе. Тоже касается вопроса нормирования деформативности конструкций по прогибам. На сегодняшний день в отечественных нормах для светопрозрачных фасадов этот параметр отсутствует. Учитывая, что конструктивные решения светопрозрачных фасадов заметно отличаются и предельные состояния по деформативности могут отличаться, то представляется вполне логичным, что нормируемые прогибы должны назначаться дифференцировано. В некоторой степени это может касаться и требований по параметрам строительной физики или такой специальной области, как сейсмостойкость.

Касательно состояния вопроса по классификации. В некоторых публикациях можно увидеть попытки создания классификаций, которые по сути свелись к перечислению типов наиболее распространённых фасадов с использованием сложившихся терминов и определений. В объеме статьи не представляется возможным подробно обсудить нашу классификацию в сравнении с другими, но специалисты могут это сделать сами.

На момент разработки ГОСТа сложился набор сленговых понятий, устоявшихся в профессиональной среде, и которые стали "прорастать" в специальной литературе и, к сожалению, в нормативной документации. Всем хорошо известны термины: "стоечно-ригельные", "модульные", "элементные", "спайдерные", "структурные", " полуструктурные", "двойные" и т.д. Некоторые из этих привычных определений мы включили в стандарт, некоторые так и останутся техническим сленгом. Причины таких решений авторов вне рамок настоящей статьи.

О содержании

Очередной раз просматривая ГОСТ в окончательном виде, кажется, что все изложенное в нем просто и очевидно. Но хочется оправдаться перед уважаемыми специалистами. При работе над ним пришлось преодолеть много противоречивых идей, прежде чем сложилась окончательная редакция.

Основной трудностью было определить главный классификационный признак, от которого, как от ствола дерева, должны были произрастать в порядке убывания последующие менее значимые признаки классификации. Таким признаком был выбран тип несущего каркаса.

Именно благодаря такой "находке" удалось создать главную группу. В ней сразу заняли свои места стоечно-ригельные (рисунок А.1) и модульные (рисунок А.2) светопрозрачные конструкции. Термины были сохранены из практики применения. В группу были добавлены широко распространенные в мире и пока еще ограниченно используемые в России вантовые конструкции и относительно редко реализуемые бескаркасные.

По двум последним типам дадим небольшие пояснения.

Термин "вантовая конструкция" хорошо известен. В строительной практике широко применяются покрытия, в которых в качестве несущих элементов используются вантовые конструкции. Вполне логичным представлялось авторам распространить этот термин на вертикальные ограждающие конструкции (рисунок А.4), в которых ванты являются каркасом для крепления светопрозрачной оболочки.

Бескаркасные конструкции (рисунок А.5) отличает то, что точки крепления светопрозрачного заполнения располагаются на несущем каркасе здания. Данное решение не очень распространенное, но представляется вполне рациональным. Если есть конструкции каркаса здания, которые способны стать несущим каркасом для светопрозрачной оболочки, и с точки зрения архитектора это может быть приемлемым, то такой вариант оказывается востребованным.

Самым трудным было найти определение очень многочисленной по конструктивному исполнению группы, которая никак "не хотела строиться". Именно ее разнообразие мешало увидеть наличие особенного общего признака. Опять на помощь пришла общестроительная практика и терминология. Хорошо известны строительные конструкции, используемые при возведении стен зданий- фахверки. Именно фахверковый каркас помогает создавать ограждающие конструкции из различных самонесущих панелей. Фахверк выполняет несущие функции, панели ограждающие. Такой же точно принцип широко распространен при возведении светопрозрачных конструкций, особенно, при значительных расстояниях между точками крепления каркасов. При этом фахверковый каркас может конструктивно иметь различное исполнение (колонны, балки, фермы и т.д.). Обычные стойки и ригеля (характерные для стоечно-ригельных систем) условно уступают место конструкциям с развитыми сечениями, способными воспринимать значительные усилия и при этом не превышать предельные деформации (чаще обозначаемые как допустимые прогибы). Поэтому было принято решение использовать общестроительный термин для обозначения разновидности светопрозрачных конструкций. В фахверковых светопрозрачных конструкциях (рисунок А.3) ограждающие функции выполняет светопрозрачная оболочка, а силовую - фахверковый каркас.

Конечно мы понимаем, что существует немало фасадов, которые по типу каркаса не могут быть в полной мере отнесены к описанным вариантам. В них часто присутствуют комбинации двух и даже трех типов (рисунок А.6). Но при наличии предложенный в ГОСТе классификации по типам каркаса удается описать и такие случаи, комбинируя термины.

Короткие ремарки

В ГОСТе по очередности классификация по расположению (встроенные и навесные) опережает классификацию по типу каркаса. Сделано это осознано, т.к. местоположение это своего рода первичный и заметный признак, своего рода "лицо, по которому встречают". Но, подчеркнем, неглавный.

В рамках статьи и доклада мы осознано не стали комментировать следующие уровни классификации по материалам, типам заполнений и вариантам креплений. Эти классификационные признаки важны, но кажутся понятными без комментарий.

Отсутствие в ГОСТе некоторых узкоспециальных групп классификаций (например по огнестойкости) было осознанным решением. По сути мы "оставили" специалистам соответствующих областей возможность детальной разработки классификаций в специализированных нормативных документах. Подчеркнем. Данный стандарт классифицирует светопрозрачные конструкции именно по конструктивным признакам без узкоспециальной градации.

В завершение

Убеждены, что ГОСТ необходим всем участникам профессиональной деятельности для единой системы понимания и конечно осознаем, что данный стандарт имеет свои недостатки. Оставим возможность его улучшений нашим последователям.

Автор: Вахрушев К.Г., к.т.н., Технический директор ООО «АлюТерра»