Журнал «Кровли» продолжает рассказывать о современных возможностях возведения стеклянных кровель (о видах стекла и о несущих конструкциях читайте в № 4 (19) 2008 и 1 (20) 2009). В очередной статье цикла речь пойдет о раздвижных крышах – явлении абсолютно новом для России, но довольно давно известном в Европе и Северной Америке. У раздвижных кровельных систем есть ряд неоспоримых достоинств – помимо эффектного внешнего вида их отличает значительная энергоэффективность. Используя такие решения, можно сэкономить на отоплении, освещении и вентилировании внутренних помещений, передав часть функций этих инженерных систем естественному свету, теплу и ветру.
Особенности раздвижных конструкций
Внешний вид раздвижных кровельных систем может быть любым — функциональные купола, складные цилиндрические своды, закрытые аквапарки, ограждения бассейнов, крыши, складывающиеся вверх, вниз или по кругу. На современном уровне конструкторской и дизайнерской мысли возможно все, что не противоречит основным законам физики. Ширина складных кровельных ограждений может достигать 43 м, а диаметр куполов — 84 м.
Обычно верхняя подвижная панель передвигается над фиксированной нижней, однако это необязательное условие — несколько панелей, выдвигаясь из-под неподвижной верхней части, могут собираться в «стопку» в нижней части крыши. Каждая панель имеет собственный мотор (напряжение – 24 В), работа которого регулируется общим контроллером. С нажатием кнопки панели открываются или закрываются, в предельных положениях они останавливаются автоматически, однако вручную их можно зафиксировать в любой момент. При отключении электроэнергии завершить начатое действие позволит дублирующая система батарей. Раздвижными могут быть и зенитные фонари – они либо передвигаются вдоль крыши как единое целое, либо состоят из двух частей, раздвигающихся по направлению друг от друга.
Профили чаще всего изготовлены из алюминия – прочного, устойчивого к коррозии материала, внешние и внутренние поверхности разделены вкладышем терморазрыва («мостика холода») во избежание конденсации влаги. Если раздвижная кровельная система венчает аквапарк или бассейн, то при ее проектировании обязательно предусматривают канавки вдоль горизонтальных балок, которые отводят конденсат.
В качестве светопрозрачного покрытия используют либо стекло толщиной 25 мм с высокими теплоизоляционными свойствами, либо аналогичной толщины пятислойный поликарбонат. Выбор материала и параметров раздвижной конструкции, естественно, обусловлен значениями снеговой, ветровой и сейсмической нагрузок, присущих данному региону.
Обычно раздвижные кровли управляются серией электрических моторов. В зависимости от дизайна моторы могут работать сами по себе либо вместе с системой управления. Кровля может быть оборудована датчиками температуры и влажности и управляться автоматически. При превышении некоторого комфортного уровня температуры панели будут открываться для проветривания, а при детектировании осадков «умная» кровля надежно укроет людей от дождя и снега. Можно «научить» моторы реагировать на сигналы системы безопасности здания. Интерфейсы взаимодействия достаточно разнообразны. Контроль инфракрасного теплового излучения, программируемые переключатели делают кровлю более «интеллектуальной» и отвечающей нуждам пользователей.
Существует два основных подхода к проектированию раздвижных крыш:
Пример самонесущей конструкции
Пример ненесущей конструкции
1. Самонесущая конструкция. В этом случае несущие свойства обеспечивает сама конструкция кровли. Секционная форма каркаса остекления обусловлена шириной конструкции. Чтобы достичь нужной высоты конструкции, можно либо сделать пролеты шире, либо увеличить число секций, образующих арку.
2. Ненесущая конструкция. Это в том случае, когда здание уже имеет некоторую структуру, способную выдержать вес раздвижных панелей. Кровля в этом случае может быть сделана из более легких секций и иметь простую скатную форму.
Использование раздвижных кровельных систем
Раздвижные кровли могут монтироваться как на новые, так и на уже построенные здания – обычно они гармонично вписываются в общий облик сооружения, внося в него современную, но в то же время изысканную нотку. Помимо того, что выбор именно раздвижной системы — это удачное архитектурное и конструкционное решение, это еще и перспективный бизнес-проект. Возможность открывать и закрывать внутренние пространства привлекает своей необычностью посетителей магазинов и мест увеселения, увеличивает время функционирования сезонных заведений – летних гостиниц, кафе, небольших ресторанов. Также немаловажной является экономия средств на отопление и вентиляцию помещений – сдвигая одну, несколько или все предусмотренные панели, можно регулировать внутренний микроклимат по собственному желанию, затрачивая минимум средств. При этом современная стеклянная кровля обеспечивает достаточно комфортные условия, даже будучи закрытой, — системы остекления, изготовленные по новым технологиям, защищают от вредных ультрафиолетовых лучей, снижают уровень инфракрасного излучения, предотвращают потерю тепла.
Аквапарки
Курорта и конференц-центр «Americana»
Прибыльность аквапарков традиционно зависит от погодных капризов, а в крытых аквапарках в жаркий летний день бывает душно и неуютно. Использование раздвижных систем – оптимальное решение в этом случае.
Для курорта и конференц-центра «Americana» (Ниагарский водопад, Онтарио) проектом предусмотрена девятиметровая скользящая платформа, над которой расположено мансардное окно. Это позволяет открывать до 50 % внутренних помещений. Общая длина крыши — 43 м, расстояние между опорами – 40,5 м.
Аквапарк «Watiki Water»
Аквапарк «Watiki Water» (Рапид-Сити, Южная Дакота, США) представляет собой изящное строение размером 45,7х39,6 м с боковыми стенами высотой 8 м и куполом, под которым помещается 12-метровая горка. Совладелец парка – Донни Патон — отмечает, что «со стеклянными ограждающими конструкциями можно любоваться окружающим видом, не боясь низких температур зимы и осени, а в солнечные дни наслаждаться купанием под открытым небом». Несмотря на довольно маленький объем рынка развлечений в этом регионе, аквапарк стабильно приносит прибыль, а также обеспечивает постоянный приток посетителей в два соседних отеля.
Аквапарк, снабженный раздвижной кровлей, имеется также на курорте «Silver Leaf The Villages Resort» (Тайлер, Техас). Длина этого здания — 43,3 м, ширина — 36,5 м.
Бассейны
Бассейн клуба «Stockbrook Manor»
Отличный пример – бассейн клуба «Stockbrook Manor» (Эссекс, Великобритания). Расстояние между опорами светопропускающей кровельной конструкции из 25-миллиметрового пятислойного прозрачного поликарбоната равно 19,81 м. Дизайн обоих верхних завершающих фронтонов с 25- миллиметровыми стеклопакетами изоляционного класса «Е» аналогичен дизайну ограждающей конструкции бассейна с двойным остеклением. Длина крыши – 30,8 м.
Конструкция крыши над водным центром «Lompoc Aquatic Centre» (Ломпок, Калифорния) сочетает в себе стекло, поликарбонат и непрозрачное кровельное покрытие. Основное здание имеет размер 30х82 м, меньшее, смежное с ним, — 22х15 м, входные ворота сделаны в форме алмаза.
Рестораны, ночные клубы
Ресторан «Pizza Express» (Джерси, Нормандские острова, Великобритания) имеет 4-секционную кровлю размером 9,1×10,4 м. Эта конструкция выполнена из стекла и оснащена восемью функциональными панелями, которые позволяют открыть около 50 % общей площади. Оба малых верхних фронтона включены в конструкцию.
А в ночном клубе «The Docks» (Торонто, Канада) есть стеклянная VIP-комната с отдельным входом и лифтом, в которой можно расслабиться, уютно устроившись у двух каминов и наблюдая за звездным небом. Звукоизолирующее стекло разделяет помещения, а два патио обогреваются. Параметры кровли — 17,1×12,3 м.
Гостиницы
Гостиница «Lamplighter Inn» (Лондон, Канада) — элегантный конференц-центр, предлагающий отличный городской отдых тем, кто хочет вырваться из суеты, но продолжать пользоваться привычным комфортом. Посетители отеля наслаждаются естественным светом во время плавания в бассейне, посещения специальных процедур или отдыха на террасе. Длина раздвижной кровли — 68,3 м, расстояние между опорами — 31 м.
… и даже улицы
«Old Quebec Street»
Светопропускающая кровля, спроектированная специально для улицы «Old Quebec Street» (Гвельф, Канада), усиливает общее впечатление от старого города. Стеклянно–поликарбонатная крыша складывается на две трети, позволяя в хорошую погоду насладиться шопингом на свежем воздухе. С помощью датчиков тепла и дождя климат-контроль осуществляется в автоматическом режиме.
В России объектов, оснащенных раздвижной кровельной конструкцией, пока нет. Сомнения у специалистов вызывает способность «тонкой» механики противостоять значительным снеговым нагрузкам, которые присущи большинству регионов нашей страны. Однако наличие успешно и давно функционирующих объектов, например, в Канаде, где снега зимой выпадает не меньше, чем в России, должно было бы эти сомнения развеять. Остается надеяться, что консервативное отношение отечественных проектировщиков и строителей к раздвижным кровельным системам скоро изменится, и в нашей стране тоже появятся интересные и самобытные объекты с «едущей крышей».
Полина Барбашова
Статья подготовлена по материалам компаний OpenAir, Libart Enclosure Systems (Канада)