Szklana fasada na miarę trzeciego tysiąclecia

     Nowoczesna architektura nie może obejść się dziś bez jednego z najciekawszych materiałów budowlanych, jakim jest szkło. Szkło, które znane już było w starożytności, przechodząc kolejne fazy ewolucji, jest dziś jednym z bardziej twórczych materiałów. Panujący trend do przezroczystych rozwiązań architektonicznych wymusza na projektantach użycia coraz to większej ilości i rozmaitości szkła. Dążenie architektów do stworzenia wizualnego wrażenia całkowicie oszklonej elewacji budynku stało się możliwe dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych technologii mocowania tafli szklanych do konstrukcji budynku.

     Podstawową konstrukcją fasadową z profili aluminiowych jest układ słupowo-ryglowy. Jednak w tym sposobie mocowania szkła na elewacji budynku wyraźnie widoczne są profile aluminiowe, które zakłócają estetykę budynku. Chcąc stworzyć wrażenie całkowicie oszklonej bryły budynku należy zastosować systemy szklenia strukturalnego lub mocowania punktowego, które cieszą się coraz większą popularnością wśród architektów.

Szklenie strukturalne
     Poprzez szklenie strukturalne należy rozumieć technologię mocowania zestawu szklanego do konstrukcji budynku, gdzie klej silikonowy stanowi jedyne spoiwo wiążące. Mocowanie zestawu szybowego, z zastosowaniem konstrukcyjnego kleju silikonowego, polega na przyklejeniu dwóch lub czterech stron tafli szkła do ramy aluminiowej.

     Pod względem rozwiązań konstrukcyjnych rozróżnia się cztery podstawowe typy szkleń strukturalnych:
● system dwustronny, w którym dwa boki zestawu szybowego są klejone do ramy aluminiowej, natomiast pozostałe dwa są mocowane mechanicznie – system ten charakteryzuje się tym, że obciążenia statyczne są przenoszone na konstrukcję nośną tylko przez połączenia mechaniczne (np. ramy), natomiast obciążenia dynamiczne są przenoszone zarówno przez połączenia silikonowe, jak i mechaniczne;
● system czterostronny, gdzie wszystkie cztery boki panelu elewacyjnego są przyklejone do ramy aluminiowej za pomocą kleju konstrukcyjnego – w tym przypadku obciążenia statyczne i dynamiczne są przenoszone na konstrukcję nośną wyłącznie przez konstrukcyjny klej silikonowy;
● system sworzniowy klejony, w którym zestaw szybowy jest mocowany do ramy aluminiowej za pomocą specjalnego sworznia przyklejonego bezpośrednio do tafli szkła;
● system żeber szklanych, gdzie elewacja aluminiowo-szklana usztywniona jest żebrami szklanymi, mocowanymi do konstrukcji budynku, a całość fasady jest klejona klejami konstrukcyjnymi do żeber szklanych.
     W wyżej wymienionych systemach strukturalnych mogą występować mechaniczne zabezpieczenia szyby w celu wyeliminowania niebezpieczeństwa jej wypadnięcia w przypadku uszkodzenia spoiny. W praktyce jednak odmiany systemów strukturalnych przenikają się, zacierając jasne podziały teoretyczne.

     Stosowanym w szkleniu strukturalnym do klejenia silikonom konstrukcyjnym stawiane są rygorystyczne wymagania wytrzymałości i trwałości, gdyż złącza silikonowe muszą wytrzymać nie tylko ciężar szkła, ale również obciążenie wiatrem, zmiany klimatyczne, promieniowanie UV czy wywołane ruchem ulicznym drgania podłoża. Końcowe uszczelnienia fasady budynku przed wpływami atmosferycznymi dokonuje się specjalnymi szczeliwami silikonowymi, których parametry są zbliżone do właściwości silikonów konstrukcyjnych.

     W systemie klejeń strukturalnych możemy zastosować szkło bezbarwne, niskoemisyjne, przeciwsłoneczne, absorpcyjne i refleksyjne, laminowane, jak również kombinację tych szkieł. Należy pamiętać, że szkło użyte na fasadzie musi być hartowane, celem wyeliminowania pęknięć termicznych, jakie mogą powstać w szkle elewacyjnym narażonym na intensywne działanie promieniowania słonecznego. Najbardziej groźne jest nierównomierne nagrzanie elementu szklanego wynikające przykładowo z częściowego zacienienia fasady.
     Technologia szklenia strukturalnego wymaga niezwykle starannego wykonania. Skutki nieprawidłowo przyklejonego szkła ujawniają się już po kilku latach. Są one trudne do usunięcia (o ile w ogóle możliwe) i bardzo drogie, a koszty napraw zazwyczaj ponosi inwestor. Wybierając wykonawcę klejenia konstrukcyjnego, inwestor powinien powierzyć prace rzetelnym i wyspecjalizowanym firmom o ugruntowanej pozycji na rynku.

Mocowanie punktowe
     Innym sposobem zamocowania tafli szklanej do konstrukcji nośnej budynku jest system mocowania punktowego, polegający na mocowaniu szyb za pośrednictwem elementów stalowych, łączących oszklenie z konstrukcją nośną ściany. Tafle szkła są mocowane mechanicznie do konstrukcji nośnej budynku za pomocą specjalnych sworzni wprowadzonych w oszklenie przez odpowiednio zaprojektowane otwory. W tym systemie wewnętrzna szyba elewacji jest przytwierdzona do konstrukcji nośnej fasady za pomocą metalowego sworznia, a zewnętrzna przyklejona na obwodzie silikonem konstrukcyjnym. Sworzeń działa jako wspornik mechaniczny mocujący panel elewacyjny do konstrukcji nośnej połączonej ze szkieletem budynku. System ten pozwala na stworzenie elewacji budynku jako jednolitej płaszczyzny szklanej, nie zakłóconej z zewnątrz elementami konstrukcyjnymi. W systemie tym nie występuje bezpośredni kontakt szkła i metalu, zapobiega temu zastosowanie odpowiednich uszczelek.

     Końcowe uszczelnienia szyb przed wpływem warunków atmosferycznych, jak również połączenia szyb i sworzni, dokonuje się specjalnymi szczeliwami silikonowymi o wysokich parametrach wytrzymałościowych. Szczeliwa te muszą wykazywać pełną odporność na działanie promieniowania ultrafioletowego. Zastosowane do uszczelnienia szyb na fasadzie szczeliwo silikonowe dodatkowo zwiększa sztywność elewacji.

     Brak ograniczeń w wysokości szklonych obiektów, a także praktycznie nieograniczone możliwości projektowania różnych rozwiązań architektonicznych jest możliwy dzięki bezpośredniemu montażowi tafli szklanych do konstrukcji budynku.

     W systemie tym, podobnie jak w szkleniu strukturalnym, może być użyte szkło bezbarwne, niskoemisyjne, przeciwsłoneczne absorpcyjne i refleksyjne, laminowane, jak również kombinacja tych szkieł. Zasadą jest, że stosowane szkło na fasadę również musi być hartowane celem wyeliminowania pęknięć termicznych.