Le verre fait partie des matériaux dont l'utilisation pour la décoration des façades a permis de leur donner un aspect particulier, correspondant à l'idée d'un bâtiment moderne idéal. Ceci est facilité par les qualités esthétiques de la surface du verre, qui peut être miroir, translucide, colorée. L'aspect élégant des structures de cadre, la possibilité d'obtenir des bords nets et des courbes régulières, les grandes surfaces lisses jouent également un rôle. En général, le bâtiment vitré a l'air soigné. De plus, l'utilisation du verre dans la décoration des façades met l'accent sur la possession par les constructeurs de technologies de pointe (complexes), qui sont le résultat du progrès des innovations. Cela nécessite une production complexe de produits aux qualités opérationnelles et esthétiques particulières, garantissant une grande précision dans l'installation des structures. Tout cela donne une image à ceux qui peuvent implémenter un tel bâtiment, et à ceux qui l'utilisent.
L'attitude des professionnels vis-à-vis du verre dans l'architecture n'est pas sans ambiguïté. Certains critiques pensent qu'un bâtiment moderne avec une façade en verre peut être approprié dans n'importe quel contexte architectural, ne pas submerger l'environnement historique, mais refléter et multiplier ses chefs-d'œuvre. D'autres soulèvent le problème de l'absence de visage de l'architecture des bâtiments en verre, de la perte de caractéristiques nationales. Les exemples incluent le soi-disant. Le style «international» introduit par Mies van der Rohe dans sa construction de Lake Shore Drive, Seagram Building et de nombreux autres bâtiments de l'ONU à New York, le Congrès au Brésil, l'Institut Hydroproject à Moscou, nous permettent de dire que ce «verre» L'architecture est universelle et la même pour n'importe quelle partie du monde, ainsi que les projets typiques de maisons à grands panneaux.
Dans la pratique, l'utilisation de façades translucides ne fournit pas toujours une architecture de haute qualité, le vitrage n'est pas un principe absolu pour obtenir un bâtiment moderne de prestige, ce qui est valable dans tous les cas. Son application ne signifie pas que le bâtiment sera un succès. Le verre n'est qu'un matériau de façade, l'un des outils architecturaux, dont l'utilisation doit être appropriée dans un cas particulier. Pour ce faire, il est nécessaire de répondre à de nombreuses exigences pour le futur bâtiment, qui sont fournies par la méthodologie de conception. Conformément à cela, en règle générale, est en premier lieu la solution architecturale et de planification, développée en tenant compte de la fonction du bâtiment, à laquelle la solution architecturale et artistique basée sur les lois de la composition, ainsi que la solution constructive, sont subordonnés.
Les façades translucides utilisées dans la construction de bâtiments modernes présentent une grande variété en termes de caractéristiques architecturales esthétiques et techniques. Leur classement en fonction de ces caractéristiques permet de créer un système qui facilite le choix d'une solution de façade par un architecte. Pour cela, il est proposé de procéder à une classification dans deux directions - une solution architecturale et une solution constructive. Dans ce cas, la solution architecturale déterminera le choix du vitrage de façade en fonction des exigences architecturales et de planification et architecturales et artistiques, et la solution constructive - conformément aux exigences des structures et de leurs matériaux.
La classification des façades translucides par conception architecturale permet de distinguer les groupes suivants: perforé, ruban, massif, ventilé avec revêtement en verre, double.
Les façades à vitrage perforé (Fig.1) sont utilisées dans la conception architecturale d'un bâtiment, lorsque des cadres sont installés entre les éléments de support de sa charpente (extrémités saillantes des planchers, poutres, colonnes, extrémités des murs). Il s'agit d'une façade sur laquelle les plans vitrés sont divisés horizontalement et verticalement. Dans ce cas, les structures du système de façade reposent sur des plafonds et sont également fixées sur les côtés des murs ou des colonnes, et du dessus au plafond.
Les façades avec vitrage en bande (Fig. 2) sont créées par des ouvertures horizontales continues sans murs. En conséquence, des bandes de plancher sont formées le long d'une façade ou sur tout le périmètre du bâtiment, consistant en une bande vitrée continue et une partie de rebord de fenêtre opaque continue du mur. Dans ce cas, les colonnes portantes et les murs sont encastrés derrière le ruban de vitrage. Dans ce cas, les structures du système de façade sont basées sur des plafonds ou un mur d'appui de fenêtre, sont fixées au plafond par le haut et peuvent également être fixées aux extrémités des murs et des colonnes.
Les façades à vitrage massif (Fig. 3) représentent une enveloppe de verre extérieure continue horizontale et verticale. De l'intérieur, le vitrage est réalisé du sol au plafond, d'un mur à l'autre. Les structures d'une telle façade sont fixées en les accrochant aux extrémités (bords d'attaque) des planchers intercalaires à l'aide de consoles en porte-à-faux.
Les façades ventilées avec revêtement en verre donnent l'impression d'un vitrage continu de la façade, tandis que les pièces ont des fenêtres conventionnelles. Ils assurent le vitrage des murs et des sections aveugles de la façade, tandis que le vitrage des murs et des fenêtres peut être réalisé dans le même plan. De telles constructions ont été maîtrisées par des entreprises produisant des façades ventilées et sont fixées avec des supports au mur extérieur. Ils sont fabriqués de la même manière que les façades ventilées non transparentes conventionnelles avec une lame d'air. Ils sont souvent utilisés dans les solutions architecturales des bâtiments modernes pour créer une impression de vitrage massif. La surface vitrée au-dessus des murs joue un rôle décoratif et recouvre l'isolation des influences extérieures. Le joint externe est constitué de bandes de 75 et 80 mm de large.
Ces systèmes peuvent être utilisés en conjonction avec tout autre (vitrage perforé, ruban et autre) pour le revêtement des zones aveugles.
Les doubles façades (Fig. 4) impliquent un vitrage continu, mais diffèrent de celles décrites ci-dessus en ce qu'elles ont les couches principales - intérieure et supplémentaire - extérieure de vitrage. Les couches intérieure et extérieure de la façade sont disposées à des distances différentes les unes des autres, qui peuvent aller de plusieurs décimètres à 2 mètres. Dans le même temps, la couche extérieure supplémentaire a généralement un seul vitrage et sert de protection contre les rafales de vent, les précipitations et le soleil. Il peut être équipé de cadres ouvrants et de stores pare-soleil. La couche intérieure principale a des unités de verre double ou triple, elle peut être réalisée sous la forme d'une façade avec plein, ruban adhésif, vitrage perforé, ou tout autre système.
Cependant, on ne peut manquer de mentionner un grand nombre de matériaux critiques sur ces décisions [1].
La classification des façades translucides par solutions de conception permet de distinguer les groupes suivants: support-traverse, cadre, araignée, structurel, semi-structurel, ventilé et ventilé chaud-froid, panneau.
La structure de support-traverse se compose de supports verticaux et de linteaux horizontaux - traverse, assemblés sur place. La structure porteuse reste du côté intérieur chaud. L'installation de cette structure est une opération assez compliquée. Les éléments de remplissage, c'est-à-dire tous les vitrages isolants, panneaux et fixations, sont livrés séparément et assemblés sur site. Le processus d'installation est effectué à l'extérieur du bâtiment. En règle générale, la construction d'échafaudages est nécessaire pour l'installation. En cas de mauvaises conditions météorologiques, l'assemblage devient beaucoup plus difficile et la probabilité de commettre des erreurs augmente.
Ces conceptions sont utilisées pour les façades avec des vitrages perforés, en bandes, pleins, ainsi que pour les façades ventilées avec revêtement en verre. De plus, ils peuvent être utilisés pour le vitrage des jardins d'hiver, des toits translucides, des dômes.
La structure du cadre se compose d'un cadre formé de supports verticaux et de linteaux horizontaux, dans lesquels sont insérés des cadres vitrés préfabriqués. La structure porteuse reste partiellement à l'extérieur et doit être isolée. La conception présente un certain nombre de différences par rapport au tableau de support, dont la principale est que l'installation et le vitrage (installation des cadres) sont effectués de l'intérieur. Compte tenu de l'état de préparation des cadres en usine, nous pouvons dire que les conditions météorologiques ont beaucoup moins d'influence sur le processus d'assemblage.
Ces constructions sont utilisées pour les façades à vitrage plein, à vitrage perforé et en bande, ainsi que pour les doubles façades.
Le vitrage structurel est basé sur une méthode d'installation de vitrages et de vitrages isolants, dans laquelle les cadres ne sont pas visibles sur le plan extérieur de la façade, ce qui crée l'effet d'une surface de verre continue avec des coutures discrètes. Les verres ou les fenêtres à double vitrage sont collés sur un cadre en aluminium inséré dans le cadre de support-traverse, ou directement sur le cadre de support. Dans ce cas, les vitres (fenêtres à double vitrage) sont étroitement adjacentes les unes aux autres et sont fixées avec de la colle de l'extérieur sans bandes de fixation visibles ou autres éléments de fixation. Le cadre de support reste du côté intérieur chaud. Le processus d'installation des fenêtres à double vitrage est effectué à l'extérieur du bâtiment. En règle générale, la construction d'échafaudages est nécessaire pour l'installation. En cas de mauvaises conditions météorologiques, l'assemblage devient beaucoup plus difficile et la probabilité de commettre des erreurs augmente.
Il est utilisé pour les façades avec vitrage massif, ainsi que pour les façades ventilées avec revêtement en verre, avec vitrage perforé et en bandes. Il convient de noter que ces solutions sont considérées comme dangereuses et ne sont pratiquement pas utilisées dans un certain nombre de pays, dont l'Allemagne [2].
Le vitrage semi-structurel diffère du vitrage structurel en ce que chaque vitrage est encadré par une bordure de fixation en aluminium visible de l'extérieur, ce qui empêche le verre de tomber si l'adhésif est endommagé.
Il est utilisé pour les façades avec vitrage massif, ainsi que pour les façades ventilées avec revêtement en verre, avec vitrage perforé et en bandes.
Le vitrage araignée est une nouvelle solution pour les façades vitrées. Basé sur l'utilisation d'un cadre formé de supports verticaux et de ponts horizontaux, dans lequel sont insérées des fenêtres à double vitrage. L'étanchéité est obtenue en remplissant l'espace entre les vitrages et le cadre avec un mastic silicone spécial. Les vitrages isolants eux-mêmes sont maintenus sur des supports spéciaux - des araignées, qui sont fixés au cadre de support.
Il est utilisé pour les façades avec vitrage plein, ainsi que pour les façades ventilées avec revêtement en verre, dans les zones aveugles avec vitrage perforé et en bande.
Les façades ventilées chaud-froid sont une variante des systèmes ventilés et sont utilisées là où il y a des sections vierges de murs qui ne nécessitent pas d'isolation thermique sur toute la surface. La surface vitrée au-dessus des murs ne sert que de rôle décoratif. Dans ce cas, un cadre léger peut être utilisé sans coupure thermique (mesures spéciales pour réduire les pertes de chaleur à travers les éléments de support du cadre), ce qui simplifie la conception et réduit le coût de la façade.
Il est utilisé pour les façades ventilées avec revêtement en verre, sur les zones aveugles des murs (extrémités, murs, etc.).
Les façades en panneaux sont produites dans les ateliers sous forme de fragments prêts à monter. Ils comprennent déjà un cadre avec des fenêtres à double vitrage installées et des éléments ouvrants. Ces façades se distinguent par les temps de production et d'installation les plus courts. Le processus d'installation est effectué à l'extérieur du bâtiment. En règle générale, la construction d'échafaudages est nécessaire pour l'installation. En cas de mauvaises conditions météorologiques, l'assemblage devient beaucoup plus difficile et la probabilité de commettre des erreurs augmente.
Il est utilisé pour les façades à vitrage massif, ainsi que pour les vitrages perforés et les vitrages en bandes.
La classification des matériaux pour les structures des façades vitrées prévoit la division en groupes suivants: aluminium, acier, combinés.
Les profilés en aluminium sont généralement constitués d'aluminium «d'alliage à trois composants», de magnésium, de silicium et ont un revêtement anti-corrosion. L'aluminium a une conductivité thermique élevée, c'est pourquoi tous les fabricants produisent généralement deux types de profilés: «froid» et «chaud». Les profilés «froids» ne conviennent pas aux façades chauffées des bâtiments. Les profilés «chauds» ont un insert thermo-isolant dans leur conception, ce qui permet une meilleure isolation thermique du profilé. L'insert est en polyamide renforcé de fibre de verre. Pour améliorer l'isolation thermique et phonique, il peut être réalisé en polyuréthane.
La finition décorative du profil est assurée par anodisation, peinture en poudre et imitation de la surface de divers matériaux, tandis que la forme des revêtements externes peut être très différente - plate et en forme de boîte, semi-circulaire et lenticulaire.
Les profilés en acier sont utilisés depuis longtemps dans notre fixation unique. Maintenant, ils ont été remplacés par une nouvelle génération de façades en acier, qui en termes de résistance à la conductivité thermique, de résistance à la corrosion, de conception n'est pas inférieure aux systèmes de façade en aluminium et présente des avantages significatifs en termes de prix. Outre l'aluminium, les profilés en acier peuvent être «chauds» et «froids».
Les finitions décoratives sont réalisées avec différents types de peinture, qui offrent de nombreuses possibilités en termes de couleur, de texture et de texture.
Les profils combinés sont similaires en apparence aux profilés en PVC, qui sont bien connus de tous pour les fenêtres et les portes en plastique, mais de l'intérieur, ils sont renforcés par un profilé en acier de renforcement. L'avantage de la façade de telles structures est la possibilité d'utiliser des fenêtres en plastique.
Une autre option pour les structures combinées est la combinaison d'un cadre en acier et d'un profilé en aluminium. Lorsque de grandes portées doivent être vitrées, il devient souvent économiquement réalisable d'installer un cadre en acier bon marché sur lequel ancrer les structures en aluminium, augmentant ainsi leur rigidité.
Les finitions décoratives pour les surfaces en aluminium et en acier sont similaires à celles décrites ci-dessus (voir les finitions décoratives pour les profilés en acier et en aluminium). Pour les profilés en PVC, la finition est assurée par stratification et en raison de la possibilité de simuler un grand nombre d'options pour des propriétés telles que la texture, la texture et la couleur, une grande variété de matériaux (bois, métal, pierre) peut être copiée.
Le choix d'une solution architecturale pour une façade translucide ne peut être aléatoire ou basé uniquement sur des préférences esthétiques. Différents types de bâtiments ont leurs propres critères dans l'utilisation du vitrage de façade, dont les plus importants doivent être considérés comme fonctionnels.
Par exemple, dans les bâtiments résidentiels, en raison des particularités des solutions de planification, de l'ingénierie thermique stricte, des exigences de prévention des incendies et de l'économie traditionnelle, le vitrage massif n'est utilisé que pour clôturer les balcons, les étages inférieurs avec des locaux publics et les jardins d'hiver sur les toits. Parfois, il peut être utilisé pour les salons d'appartements et d'appartements représentatifs. Dans les salons ordinaires, cependant, des fenêtres traditionnelles sont installées. Le vitrage massif est totalement inapproprié dans une chambre qui nécessite un cadre cosy et intime. Par conséquent, pour les bâtiments résidentiels, vous pouvez utiliser des façades avec du ruban adhésif et des vitrages perforés, un système ventilé avec revêtement en verre, ainsi que des doubles façades dont la couche intérieure peut ne pas avoir de vitrage solide, mais des fenêtres ordinaires avec des murs et un rebord de fenêtre.
L'architecture des bâtiments publics, y compris les bureaux, les banques, les centres commerciaux, sportifs et de divertissement, a au contraire tendance à augmenter considérablement la surface des façades en verre. Ils conviennent aux systèmes de façade avec vitrage perforé, en bande et plein, ainsi qu'aux doubles façades. Cependant, le vitrage de l'ensemble du mur extérieur n'est pas toujours approprié dans un bâtiment public. Il est le plus demandé dans les locaux prestigieux, mais pas nécessaire ni même adapté aux salles de travail ordinaires.
Les bâtiments multifonctionnels qui incluent différents locaux dans leur structure volumétrique-spatiale - logements, chambres d'hôtel, locaux de bureaux - représentent la tâche la plus difficile de la conception. D'une part, la surface de la façade doit être subordonnée à une seule idée architecturale. Par conséquent, la façade vitrée d'un tel bâtiment est en règle générale un mur de verre commun. Lors de la mise en œuvre d'une telle idée, une double façade est la plus appropriée. Dans le même temps, il est possible d'organiser une façade combinée, en tenant compte de la différence des besoins d'éclairage des locaux à des fins diverses - appartements, chambres d'hôtel, bureaux.
Le choix d'une solution constructive et de matériaux pour les façades translucides repose sur leur architecture, la possibilité d'utiliser ces structures dans un cas particulier. Cela prend en compte les paramètres de la façade et leur impact sur la faisabilité économique de certaines structures. En outre, un facteur important est le processus d'installation, qui nécessite des échafaudages, ou permet d'effectuer tous les travaux de l'intérieur du bâtiment, ce qui peut être déterminant dans des conditions météorologiques défavorables. Les dimensions des structures, la nécessité de leur renforcement déterminent le choix du matériau pour les profilés, les cadres et les cadres.
En résumé, il faut dire que l'utilisation de façades translucides dans la conception nécessite la prise en compte d'un certain nombre de problèmes. L'un des outils pour vous aider à prendre une décision est la classification. Il prend en compte les propriétés positives et négatives des structures considérées et la pertinence de l'utilisation des bâtiments à des fins diverses.
En suivant la méthode de transition du général au particulier, il est tout d'abord nécessaire de déterminer le type de façades, en utilisant la classification en fonction de la solution architecturale, ce qui permet de prendre en compte les exigences architecturales et de planification et architecturales et artistiques pour leur. La prochaine étape de la conception est la sélection des options possibles pour les structures de façade, sur la base de la classification par solutions de conception. En outre, en tenant compte des exigences de conception et des conditions de fonctionnement, les matériaux des structures de support et le type de verre sont attribués. Ainsi, la systématisation de diverses solutions architecturales et structurelles de façades vitrées permet aux architectes, développant l'apparence architecturale et artistique des bâtiments modernes, de créer la structure compositionnelle souhaitée, de prendre en compte l'environnement d'urbanisme, la solution architecturale et urbanistique de l'objet, ainsi que les nuances issues de l'interconnexion en une seule solution architecturale des problématiques fonctionnelles, constructives, technologiques et artistiques.
Cand. arch., prof. A. A. Magai;
Cand. Arch., Assoc. N. V. Dubynin
(L'article a été publié dans le périodique Vestnik MGSU - 2010 - N ° 2)
Littérature:
1. Getis. K. Façades en verre double (début) // ABOK. 2003. N ° 7. S. 10-17.
Getis K. Façades en verre double (suite) // AVOK. 2003. N ° 8. S. 22-31.
Getis K. Façades en verre double (suite) // AVOK. 2004. N ° 1. S. 20-23.
2. Guide des immeubles de grande hauteur. Typologie et conception, construction et technologie. Par. de l'anglais Moscou: OOO Atlant-Stroy, 2006.228 p.
